CN106053974A - 用于无线电动车辆充电机的测试机 - Google Patents

Abstract

一种测试无线充电发射系统的示例性总成包括便携式测试机，该便携式测试机配置为模拟车载式充电接收系统并且与无线充电发射系统无线地相互作用。

Description

用于无线电动车辆充电机的测试机

技术领域

本发明大体上涉及测试用于电动车辆的无线充电发射系统。无线充电发射系统通过便携式充电机进行测试，并且无需电动车辆。

背景技术

通常，电动车辆区别于传统的机动车辆，因为电动车辆选择性地使用一个或多个电池供电的电机进行驱动。与电动车辆相比，传统的机动车辆只使用内燃发动机驱动。电机可以替代内燃发动机驱动电动车辆，或者除内燃发动机之外还使用电机驱动车辆。示例的电动车辆包括全电动车辆、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆、和纯电动车辆(BEV)。

一些电动车辆的电池可被无线再充电。在无线再充电期间，车载式充电接收系统与无线充电发射系统相互作用以为电池再充电。

发明内容

根据本发明的示例性方面的用于测试无线充电发射系统的总成，除了别的之外包括，便携式测试机，该便携式测试机配置为模拟车载式充电接收系统并且与无线充电发射系统无线地相互作用。

在前述总成的进一步非限制性实施例中，便携式测试机不安装至车辆。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，便携式测试机包括接收来自于无线充电发射系统的发射功率的接收线圈。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，便携式测试机包括耗散从无线充电发射系统接收到的功率的负载组。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，便携式测试机包括与无线充电发射系统无线通信的射频通信模块。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，射频通信模块配置为通过无线保真(Wi-Fi)与无线充电发射系统无线通信。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，总成包括选择性地调节便携式测试机的接收线圈相对于无线充电发射系统的竖直位置的竖直调节装置。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，总成包括选择性地调节便携式测试机的接收线圈相对于无线充电发射系统的水平位置的水平调节装置。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，便携式测试机至少包括接收来自于无线充电发射系统的发射功率的接收线圈、耗散从无线充电发射系统接收到的功率的负载组、与无线充电发射系统无线通信的射频通信模块、和相对于无线充电发射系统的发射线圈选择性地定位至少接收线圈的调节装置。

根据本发明的另一示例方面的测试电动车辆的无线充电发射站的方法，除了别的之外包括相对于无线充电发射站定位便携式测试机、和使用便携式测试机模拟与无线充电发射站连接的电动车辆。

在前述方法的进一步非限制性实施例中，便携式测试机与电动车辆分离。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在使用期间从无线充电发射站发射功率至便携式测试机的接收线圈。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在使用期间将从无线充电发射站接收到的功率耗散至便携式测试机的负载组。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括使用便携式测试机与无线充电发射站无线通信。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，无线通信包括使用Wi-Fi无线通信。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在定位期间致动便携式测试机的竖直调节装置以相对于无线充电发射站竖直地定位便携式测试机的接收线圈。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在定位期间致动便携式测试机的水平调节装置以相对于无线充电发射站水平地定位便携式测试机的接收线圈。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，使用便携式测试机包括接收从无线充电发射系统发射的功率、耗散从无线充电发射系统接收到的功率、与无线充电发射系统无线通信、和操纵调节装置以相对于无线充电发射系统的发射线圈定位至少便携式测试机的接收线圈。

附图说明

通过具体实施方式，所公开的示例的各个特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可被简述如下：

图1表示在无线充电期间电动车辆的透视的，并且部分示意的视图；

图2表示用于为图1的车辆的电池无线充电的示例方法的流程图；

图3表示可用于与图1的无线充电发射系统连接的示例的便携式测试机的高度示意图；

图4表示图3的便携式测试机的侧视图；

图5表示图3的便携式测试机的俯视图。

具体实施方式

参照图1，电动车辆10包括电池14。来自于电池14的电力被用于为电机供电，电机使车辆10的驱动轮18旋转。

示例的车辆10是全电动车辆。在其它示例中，车辆10可以是另一种类型的电动车辆，例如，混合电动车辆。

描述了在适于无线充电过程的位置中的车辆10。在该位置中，来自于墙壁电源22的电力可被传输至电池14以为电池14充电。

在该示例中，车辆10的电池14被无线充电。在无线充电过程期间，电力从墙壁电源22移动至无线充电发射系统26。在该示例中，通过有线连接，电力从墙壁电源22移动至无线充电发射系统26。

车载式充电接收系统30在之后无线接收电力。电力例如通过电磁感应进行发射。电力从无线充电发射系统26的线圈28发射至车载式充电接收系统的线圈。电力从车载式充电接收系统传输至电池14。

车辆10中的控制器34可用于控制在充电期间至电池14的电力的流动。用户界面38可用于显示充电进展。用户界面38可以是车辆10中的显示屏。用户界面38也可以是与车辆10分离的显示器，例如，由车辆10的用户携带的便携式装置中的显示器。用户界面38可以包括用于控制充电率的特征，以及除了别的之外显示充电完成的时间和电池14的当前充电状态的特征。

无线充电发射系统26可以定位在经常停放车辆10的位置，例如，车库地板上。车辆10驾驶前往无线充电发射系统26范围内以使车载式充电接收系统30定位在无线充电发射系统26范围内。

本领域技术人员和本发明的优点将理解如何利用无线充电发射系统26和车载式充电接收系统30为车辆10充电。

在继续参照图1的情况下现参照图2，用于为车辆10无线再充电的示例的方法50包括在步骤52使车辆10移动到无线充电发射系统26范围内。在步骤52之后，车辆10的车载式充电接收系统30定位在适当的邻近无线充电发射系统26的发射线圈的位置。

无线充电发射系统26配置为与车载式充电接收系统30无线通信，例如，通过Wi-Fi无线电通信。无线充电发射系统26连续地发送无线声脉冲。

当车辆10移动接近离无线充电发射系统26时，车载式充电接收系统30中的整流器接收来自于无线充电发射系统26的声脉冲。在步骤54接收声脉冲。在步骤56，车载式充电接收系统30中的整流器之后用无线充电发射系统26验证。

在步骤58，摄影机，例如，360°摄影机，开始运转。示例的摄影机被安装至车辆10。摄影机提供反馈至控制器34，反馈之后被显示在用户界面38上。来自于摄影机的反馈帮助车辆10的操作者开始将车辆10定位在无线充电发射系统26范围内。

在步骤60，控制器34中的定位系统开始。定位系统用于将车载式充电接收系统30的线圈定位在相对于无线充电发射系统26的线圈的适当的位置。

在步骤62，车辆10的驾驶员另外使用人机界面(“HMI”)来辅助驾驶员将车辆10停放在适于无线充电的位置。

在步骤64，控制器34评估车载式充电接收系统30是否定位在无线充电发射系统26范围内适于为车辆充电的位置。

在步骤68，激活车辆10中的运动和对象检测系统。无线充电之后在步骤70开始。

运动和对象检测系统可以终止无线充电。具体地，在步骤72，如果检测到运动，则在步骤74终止充电。运动可以是对象在无线充电发射系统26和车载式充电接收系统30之间移动。例如，篮球可能在车辆10下滚动并且可在步骤72被检测到。

在步骤74，如果车辆10的对象检测系统检测到金属，则方法50关闭充电。如可以领会的是，定位在无线充电发射系统26、车载式充电接收系统30、或二者之下或邻近它们的金属可以使充电中断。步骤74保证了如果检测到这样的金属则使充电停止。

在步骤76，如果检测到无线充电场中的燃料变化，则车辆10中的检测系统终止充电并移动至步骤74。充电场变化可能是由例如车辆10相对于无线充电发射系统26的运动导致。

在步骤80，方法50确定是否已经请求车辆10开走。例如，打开车辆10的门、或启动车辆10可表明已经请求开走。

如果在步骤80请求开走，则方法50移动至步骤74，在步骤74中，充电关闭。

如果没有请求开走，则方法50移动至步骤80以确定是否已经提供任何充电关闭请求。车辆10的用户可选择停止为车辆无线充电。关于关闭充电的输入可以通过用户界面38或通过一些其它机制提供，例如，类似于智能手机的个人设备。

在步骤84，方法计算电池14的充电是否完成。如果是，则充电停止并且方法移动至步骤74。

可以领会的是，用于为车辆10无线充电的部件和步骤可能是相对复杂的。多个因素可阻止车辆10无线再充电。因素可以包括无线充电发射系统26、车载式充电接收系统30、或连接至车辆10的一些其它部件中的损坏部件。检修这些系统中的错误和故障部件可能是困难的，尤其当请求车辆10评估无线充电发射系统26的功能时。

参照图3-5，便携式测试机100用于测试至少无线充电发射系统26。便携式测试机100可以测试无线充电发射系统26而无需车辆10。便携式测试机100对于充电场中的技术员尝试在为车辆10充电的情况下诊断问题是特别有用的。

在该示例中，便携式测试机100包括接收线圈104、负载组108、射频通信模块112、远程控制器116、和壳体120。便携式测试机100配置为模拟车载式充电接收系统30的性能和相互作用而无需车辆10。在一些示例中，便携式测试机100包括允许便携式测试机100重复由车辆10执行的方法50中的每个步骤的部件。

远程控制器116允许技术员远离便携式测试机100并且进行和控制测试程序。技术员可使用便携式测试机100而非车辆远程地执行方法(图2)。

从远程位置操纵便携式测试机100限制了技术员暴露于在测试期间产生的电磁场。

为了使用便携式测试机100测试无线充电发射系统26，便携式测试机100定位在无线充电发射系统26范围内，如图4所示。

在示例的便携式测试机100中，壳体120包括由支柱128支撑的平台124。每个示例的支柱128包括竖直调节装置132。对竖直调节装置132的调节导致支柱128变短或变长，这可使平台124相对于无线充电发射系统26，并且尤其是线圈28，竖直地升高或降低。

不同类型的车辆可以具有在不同竖直高度的车载式充电接收系统。竖直调节装置132使技术员能够将平台124，并且尤其是平台124中的接收线圈104，相对于无线充电发射系统26定位在所需竖直位置以模拟多个车辆和高度。所需竖直位置可以对应于车辆10中的车载式充电接收系统30的竖直位置。

在该示例中，竖直调节装置132包含螺纹段。使螺纹段在第一方向上旋转来缩短支柱128以降低平台124。使螺纹段在相反的第二方向上旋转来延长支柱128以升高平台124。除了螺纹段之外的竖直调节装置132可用在其它示例中。在一些示例中，可以对竖直调节装置132提供动力。

竖直调节装置132可包括接收在孔中调节高度的销、或一些其它类型的改变支柱128的长度的调节技术。

平台124也包括用于将接收线圈104定位在平台124中的不同水平位置的多个水平调节装置。技术员可以调节水平调节装置以重新定位可移动线圈104。

在该示例中，水平调节装置是延伸穿过平台开口的轨道。接收线圈104可在轨道上四处滑动以调节接收线圈104相对于无线充电发射系统的水平位置。在一些示例中，可以对水平调节装置提供动力。

测试无线充电发射系统26可以包括将便携式测试机100定位在无线充电发射系统26范围内并且之后操纵竖直调节装置132和水平调节装置以微调接收线圈104相对于无线充电发射系统26的位置。操纵可响应于来自于远程控制器116的指令而发生。在一些示例中，技术员可手持远程控制器。

便携式测试机100的射频通信模块112之后接收来自于无线充电发射系统26的声脉冲。虽然可以使用其它形式的射频通信，但在该示例中，声脉冲通过Wi-Fi发射至射频通信模块112。

便携式测试机100的接收线圈104之后接收来自于无线充电发射系统26的功率。该功率被直接传输至负载组108，以耗散接收到的功率。负载组108可以包括用于耗散从无线充电发射系统26的接收到的功率的电阻器阵列。

如果功率被无效地传输至便携式测试机100，则技术员可使用该信息识别无线充电发射系统26的故障。显而易见地，该故障或问题被识别而无需使用车辆10并且无需相对于无线充电发射系统26重新定位车辆10。

技术员可通过执行图2的方法50识别故障或问题并且验证每个步骤被正确地执行。

使用竖直调节装置132和水平调节装置使技术员能够操纵接收线圈104相对于无线充电发射系统26的位置。这可以帮助识别与无线充电发射系统26相关的、导致无效功率传输的特定位置。在一些示例中，定位接收线圈104的操纵可以发生在功率传输期间。

前述说明书实际上是示例性的而非限制性的。所公开的示例的变化和改进对于本领域技术人员来说可变得显而易见而不必背离本发明的本质。因此，本发明的法律保护的范围可仅通过研究以下权利要求确定。

Claims (9)

1.一种测试无线充电发射系统的总成，包含：

便携式测试机，所述便携式测试机配置为模拟车载式充电接收系统并且与所述无线充电发射系统无线地相互作用。

2.根据权利要求1所述的总成，其中，所述便携式测试机不安装至车辆。

3.根据权利要求1所述的总成，其中，所述便携式测试机包含接收来自于所述无线充电发射系统的发射功率的接收线圈。

4.根据权利要求1所述的总成，其中，所述便携式测试机包含耗散从所述无线充电发射系统接收到的功率的负载组。

5.根据权利要求1所述的总成，其中，所述便携式测试机包含与所述无线充电发射系统无线通信的射频通信模块。

6.根据权利要求5所述的总成，其中，所述射频通信模块配置为通过Wi-Fi与所述无线充电发射系统无线通信。

7.根据权利要求1所述的总成，进一步包含选择性地调节所述便携式测试机的接收线圈相对于所述无线充电发射系统的竖直位置的竖直调节装置。

8.根据权利要求1所述的总成，进一步包含选择性地调节所述便携式测试机的接收线圈相对于所述无线充电器发射系统的水平位置的水平调节装置。

9.根据权利要求1所述的总成，其中，所述便携式测试机至少包含：

接收线圈，所述接收线圈接收来自于所述无线充电发射系统的发射功率；

负载组，所述负载组耗散从所述无线充电发射系统接收到的功率；

射频通信模块，所述射频通信模块与所述无线充电发射系统无线通信；和

调节装置，所述调节装置相对于所述无线充电发射系统的发射线圈选择性地定位至少所述接收线圈。