CN106560674A - 充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端，其中，所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。本发明有利于提高无线充电系统中原副线圈的位置精度。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车无线充电领域，尤其涉及充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及基建端和车载端。
背景技术
随着化石能源逐渐枯竭和环境污染日益加剧，人类正在寻求更加绿色清洁的替代能源及节能环保的生活方式。为缓解传统汽车对化石能源的依赖程度并减小尾气的排放量，电动汽车是一种较好的解决方案。电动汽车将电能转化为确定力，具有零排放、零污染的特点，可以大大降低对化石能源的依赖程度，减小尾气的排放量。电动汽车逐渐成为机动车辆未来发展的重要方向，目前许多国家政府都在大力支持和推广发展电动汽车。
目前，电动汽车充电主要采用的是有线充电和无线充电两种方式。有线充电虽然效率较高，但是充电过程不灵活，需要反复插拔充电电缆，存在滑动磨损、导线老化及接触电火花等安全隐患。另外在场地安装方面，充电站的修建与传统加油站类似，受建设场地制约，建设成本很大。
无线充电可以克服上述缺点，采用一个原副边完全分离、无电气连接的变压器，利用原副边的互相磁场耦合实现电能透过空气在原副边之间进行传输。显然，去掉电动汽车与充电电源的直接电气连接，实现电能的无线传输，则可以使电动汽车在行进过程中频繁充电，并减少在充电过程的人工操作环节。所以，无线电能传输是在当前电动汽车蓄电池储能能力不足、体积重量庞大、造价昂贵的背景下，实现“分布式充电”的有效解决方案。无线充电可以降低电动汽车成本、缩短电池充电时间、提高充电安全性，使电动汽车的使用更为便捷舒适。
无线充电系统中的松耦合的变压器，原边线圈与副边线圈之间的间隙非常大，利用原边线圈与副边线圈的磁感应与谐振的方式实现电能传输。原边线圈与副边线圈的相对位置非常重要，如果原边或者副边的线圈偏移过大，会导致充电效率降低，甚至无法电能传输。
发明内容
本发明提供一种充电线圈位置检测装置、线圈偏移检测方法、装置及无线充电系统，旨在提高无线充电系统对金属异物检测的灵敏度。
为实现上述目的，本发明提供一种充电线圈位置检测装置，所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；
当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；
其中，m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。
优选地，m个所述检测单元均匀排列。
优选地，其特征在于，n个所述检测线圈的形状和尺寸相同，且排列均匀。
优选地，从所述检测单元的一端开始，两两检测线圈为一组，每组内的两个检测线圈的面积相等。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于上述充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测方法，所述线圈偏移检测方法包括：
获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；
根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；
在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
优选地，所述根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元的步骤具体包括：
根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；
将获取的各个检测单元的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；
当获取的各个检测单元的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元的电压或电流值不在其相应的取值范围。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于上述充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测装置，所述线圈偏移检测装置包括：
获取模块，用于获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；
确定模块，用于根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；
判断模块，用于在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
优选地，所述确定模块包括：
计算单元，用于根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；
比较单元，用于将获取的各个检测单元的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；
确定单元，用于当获取的各个检测单元的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元的电压或电流值不在其相应的取值范围。
为实现上述目的，本发明还提供一种基建端，包括发射线圈、充电线圈位置检测装置，和线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述发射线圈表面。
为实现上述目的，本发明还提供一种车载端，包括接收线圈、充电线圈位置检测装置，和线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述接收线圈表面。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无线充电系统，包括基建端和车载端，所述基建端的发射线圈表面敷设有充电线圈位置检测装置，所述基建端包括线圈偏移检测装置；或者；
所述车载端的接收线圈表面敷设有充电线圈位置检测装置，所述车载端包括线圈偏移检测装置；
其中，所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；
所述线圈偏移检测装置包括：
加载模块，用于从待检测充电线圈向所述充电线圈位置检测装置的电磁感应区域加载磁场；
获取模块，用于获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；
确定模块，用于根据预置的所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元的电压或电流的取值范围，确定出获取到的检测单元的电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；
判断模块，用于在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
优选地，所述无线充电系统还包括显示装置，所述显示装置与所述线圈偏移检测装置电连接，用于显示获取的所述充电线圈位置检测装置的各检测单元的电流或电压值的分布图，和显示计算的所述充电线圈位置检测装置的各个检测单元的电压或电流的取值范围分布图。
本发明通过将m个由n个检测线圈组成的检测单元沿同一方向排列，形成m*n的电磁感应区域，然后在待检测充电线圈的位置向电磁感应区域加载磁场，从而可以获取由电磁感应区生成的当前的电流或电压值；通过理想的或预设的磁场加载位置，可以计算出电流或电压值的理想范围；如果当前的电流或电压值在理想范围内，说明待检测充电线圈的位置符合充电要求无需变动，当当前的电流或电压值不在理想范围内时，说明待检测充电线圈的位置偏移了预设位置，应当调整；如此设置有利于提高检测待充检测电线圈位置的精度，有利于提高无线充电效率。
附图说明
图1为本发明充电线圈位置检测装置一实施例中各个检测线圈排列的结构示意图；
图2为本发明充电线圈位置检测装置另一实施例中各个检测线圈排列的结构示意图；
图3为本发明充电线圈位置检测装置中检测线圈一实施例形状的结构示意图；
图4为本发明充电线圈位置检测装置中检测线圈另一实施例形状的结构示意图；
图5为本发明充电线圈位置检测装置中检测单元形状的结构示意图；
图6为本发明无线充电系统一实施例的结构示意图；
图7为本发明线圈偏移检测方法第一实施例的流程示意图；
图8为本发明线圈偏移检测方法第二实施例的流程示意图；
图9为本发明线圈偏移检测装置第一实施例的功能模块示意图；
图10为本发明线圈偏移检测装置第二实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种充电线圈位置检测装置，如图1至图5所示，图1为本发明充电线圈位置检测装置一实施例中各个检测线圈排列的结构示意图；图2为本发明充电线圈位置检测装置另一实施例中各个检测线圈排列的结构示意图；图3为本发明充电线圈位置检测装置中检测线圈一实施例形状的结构示意图；图4为本发明充电线圈位置检测装置中检测线圈另一实施例形状的结构示意图；图5为本发明充电线圈位置检测装置中检测单元100形状的结构示意图。
所述充电线圈位置检测装置包括m个检测单元100，每一所述检测单元100包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈110，同一所述检测单元的相邻检测线圈110的绕向相反。m个检测单元100沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域。当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元100生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用。其中，磁场加载的位置在此不做限定，可以从待检测充电线圈处加载，也可以从基建端加载，
具体地，本实施例中，充电线圈位置检测装置的外形可以为正方形、矩形、圆形、菱形等，具体形状不受限定。当然，所述充电线圈位置检测装置还可以包括用于固定m个检测单元100的支架，即检测线圈110均固定设置于支架上，以便于充电线圈位置检测装置的移动和维护。当然，在一些实施例中，支架可以为电路板等常用固定元器件的结构。其中，检测线圈110的形状也不受限定，检测线圈110的形状可以为矩形、圆形、三角形或多边形等。当然，在一些实施例中，所有的检测线圈110的形状和尺寸均相同。所述检测线圈110可以由一根导线、多根导线串联或并联，组成闭合感应的线圈，其中，导线可采用铜线、PCB线圈、银线等金属材质，还可以采用石墨粉等其他导电材料。当然，可根据需求在导线上连接一定数量的各种元器件，如电阻、电容、电感、互感器等。检测单元100的形状在此不进行限定，可以呈直线形、曲线形等形状设置。检测单元100均匀的沿同一方向平行排列(水平或者垂直均可)。所述平行且均匀排列是指同一方向上的各个检测单元按照预置的同一距离值进行排列，该距离值根据实际需求而定，一般地，该距离值取值较小。所述第一方向和所述第二方向可以是平面上成一定夹角(除180度夹角外)的两个不同的方向，在本实施例中，所述第一方向为水平方向，所述第二方向为垂直方向。m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。
参照图3和图4，图3为检测线圈110的形状为多边形，图4为检测线圈110的形状为圆形的一个检测单元100，这两种检测单元100均由面积相等但绕组方向相反的两个检测线圈110组成。以图3为例，C1和C2为两个检测线圈110，由于C1和C2的面积相等但绕组方向相反，将由C1和C2组成的检测单元100放在同向且均匀的磁场(磁感应强度B相等)中后，根据磁通量计算公式φ＝B·S，可以计算出通过C1的磁通量φ1与通过C2的磁通量φ2相等。由于这两个检测线圈110的绕组方向相反，根据电磁感应定理的计算公式可以计算得到图3中检测单元100两端的电压V＝0，相应地，通过该检测单元100的电流I＝0。
可以理解的是，电压或电流的取值范围可以由使得充电线圈充电效果较佳的磁场加载位置来确定。磁场由待检测充电线圈的中心处向电磁感应区域加载，使得各检测单元100中的电流或电压值与加载磁场的位置和强度对应。当然，磁场也可以对应发射线圈200或对应电磁感应区域加载，以对应电磁区域加载为例，磁感线由下而上垂直于电磁感应区域设置。待检测充电线圈以汽车的接收线圈300为例，在汽车充电过程中，汽车的接收线圈300与充电站的发射线圈200相对应。当接收线圈300位于预设的位置时，接收线圈300与发射线圈200对应，此时，可计算出各检测单元100电流或电压值的取值范围。根据当前的接收线圈300的位置和当前的磁场强度可计算出当前的电流或电压值，当当前的电流或电压值在取值范围内时，接收线圈300没有偏移，当当前的电流或电压值不在取值范围内时，接收线圈300偏移。
本实施例中，通过将m个由n个检测线圈110组成的检测单元100沿同一方向排列，形成m*n的电磁感应区域，然后在待检测充电线圈的位置向电磁感应区域加载磁场(当然磁感线也可以由下而上垂直于电磁感应区域设置)，从而可以获取由电磁感应区生成的当前的电流或电压值；通过理想的或预设的磁场加载位置，可以计算出电流或电压值的理想范围；如果当前的电流或电压值在理想范围内，说明待检测充电线圈的位置符合充电要求无需变动，当当前的电流或电压值不在理想范围内时，说明待检测充电线圈的位置偏移了预设位置，应当调整；如此设置有利于提高检测待充检测电线圈位置的精度，有利于提高无线充电效率。
本发明还提供一种基于上述充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测方法，如图7所示，示出了本发明线圈偏移检测方法第一实施例的流程示意图，所述线圈偏移检测方法包括：
从待检测充电线圈向所述充电线圈位置检测装置的电磁感应区域加载磁场；本实施例中，待检测充电线圈以接收线圈300为例，磁场从接收线圈300的中心处向电磁感应区域加载。当然，在一些实施例中，磁场的加载位置也可以与接收线圈300具有预设的距离，即磁场的加载位置与接收线圈300具有相应的位置关系。当然，磁场也可以对应发射线圈200或对应电磁感应区域加载，以对应电磁区域加载为例，磁感线由下而上垂直于电磁感应区域设置。
S10、获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元100的电压或电流；
本发明线圈偏移检测方法基于无线充电系统来实施，所述无线充电系统包括基建端和车载端，车载端包括接收线圈300、接收端电路及控制器、车载电池等，基建端是埋在地面下的部分，包括发射线圈200、发射端电路及控制器，还包括上述实施例中的充电线圈位置检测装置和偏移检测电路。所述接收线圈300用于接收基建端的发射线圈200的电能，经过接收端电路和控制器转换成电池需要的电能，对车载电池进行充电。充电线圈位置检测装置敷设在所述发射线圈200的表面，所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100的检测信号(电压信号或电流信号)，通过充电线圈位置检测装置内部的检测电路处理后送到基建端的控制器(也可以为独立于基建端的控制器的一个处理器)进行偏移检测分析处理。
偏移检测线圈110单元的检测方式，包括但不限于半桥或者全桥整流后滤波，送给相关电压与电流的检测电路，或者连接采集高频交流信号。由于发射线圈200的磁场变化可能会比较大，因此检测单元100上的电压或电流变化范围较大，可通过在线调节检测电路增益的方式实现大范围信号的精确检测，例如，通过基建端的控制器根据传输功率大小在线调节可变增益运放的方式实现。
S20、根据预置的所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100的电压或电流的取值范围，确定出获取到的检测单元100的电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元100；
本实施例中，各个检测单元100的电压或电流的取值范围，根据以下几个条件来计算：磁场的加载位置，磁场的加载位置与理想(无线充电效果好)的待检测充电线圈的位置对应，即磁场的加载位置与理想的待检测充电线圈的位置之间存在相应的位置关系，理想的待检测充电线圈的位置为预设位置；磁场的强度，根据电磁感应远离，磁场强度影响着电流或电压的大小；检测单元100对应磁场的位置，不论磁场是否为均匀加载的磁场，通过不同检测单元100的磁通量不一定相同，使得每一检测单元100的电流或电压不同；误差范围，计算出标准的电流或电压后，应当给出一定的误差范围，由此生成各检测单元100对应的电压或电流的取值范围。
本实施例中，以电压为例，在获取到所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100当前的电压后，根据预置的所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100的电压的取值范围，通过比较检测到的电压与相应取值范围内的边界值的大小，判断各个检测单元100当前的电压是否在与其对应的取值范围内，从而能够确定出获取到的检测单元100两端的电压不在其相应的取值范围内的检测单元100，并能进一步统计出所确定出的检测单元100的个数。
S30、在确定出的检测单元100的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
每一检测单元100都有各自的电流或电压取值范围，当其中一个检测单元100的电压值或电流值不在其取值范围内时，说明加载在该检测单元100上的磁场与预设的磁场不同(大小不同、方向不同或位置不同)，说明加载磁场的位置与预设位置不同。由于磁场与待检测充电线圈的位置关系，磁场的加载位置偏移则说明待检测充电线圈的位置发生了偏移。
本发明提出的线圈偏移检测方法，通过根据理想的磁场加载位置，计算出电流或电压值的取值范围；通过从待检测充电线圈处加载磁场(或者从固定充电线圈处加载)，并且计算当前的电流或电压值；比对当前的电流或电压值与对应的取值范围的临界值，如果当前的电流或电压值在取值范围内，说明待检测充电线圈的位置符合充电要求无需变动，如果当前的电流或电压值不在理想范围内时，说明待检测充电线圈的位置偏移了预设位置，应当调整；如此设置有利于提高检测待充检测电线圈位置的精度，有利于提高无线充电效率。
进一步地，参照图8，图8为本发明线圈偏移检测方法第二实施例的流程示意图；步骤S20具体包括：
S21：根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元100的电压或电流的取值范围；
本实施例中，预设位置为待检测充电线圈充电效果最佳的位置，电磁感应区域根据充电线圈位置检测装置确定，一般铺设在发射线圈200或者接收线圈300的正上方。根据各检测单元100对应磁场中的位置，获取通过个检测单元100的磁通量，从而计算出各个检测单元100的、与待检测充电线圈充电效果最佳的位置对应的、电压或电流的取值范围。
S22：将获取的各个检测单元100的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；
由于磁场强度和加载位置有可能不同，使得各检测单元100所对应的磁通量也不同，从而出现不同的取值范围。电流或电压的比对的方式有很多，可以通过电流或电压的比对电路来实现，也可以通过将电流或电压转换为其它的电信号，然后再进行比对来实现。
S23：当获取的各个检测单元100的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元100的电压或电流值不在其相应的取值范围。
将各检测单元100的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值进行比较，当当前的电压或电流值大于最大值时，该检测单元100的电压或电流值超出取值范围；当当前的电压或电流值小于最大值时，比对当前的电压或电流值与最小值，当当前的电压或电流值小于最小值时，该检测单元100的电压或电流值超出取值范围；当当前的电压或电流值大于最小值时，该检测单元100的没有超出取值范围。
本发明还提供一种基于上述充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测装置，如图9所示，示出了本发明线圈偏移检测装置第一实施例的功能模块示意图，所述线圈偏移检测装置包括：
加载模块，用于从待检测充电线圈向所述充电线圈位置检测装置的电磁感应区域加载磁场；本实施例中，待检测充电线圈以接收线圈300为例，磁场从接收线圈300的中心处向电磁感应区域加载。当然，在一些实施例中，磁场的加载位置也可以与接收线圈300具有预设的距离，即磁场的加载位置与接收线圈300具有相应的位置关系。当然，磁场也可以对应发射线圈200或对应电磁感应区域加载，以对应电磁区域加载为例，磁感线由下而上垂直于电磁感应区域设置。
获取模块10，用于获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元100的电压或电流；
本发明线圈偏移检测方法基于无线充电系统来实施，所述无线充电系统包括基建端和车载端，车载端包括接收线圈300、接收端电路及控制器、车载电池等，基建端是埋在地面下的部分，包括发射线圈200、发射端电路及控制器，还包括上述实施例中的充电线圈位置检测装置和偏移检测电路。所述接收线圈300用于接收基建端的发射线圈200的电能，经过接收端电路和控制器转换成电池需要的电能，对车载电池进行充电。充电线圈位置检测装置敷设在所述发射线圈200的表面，所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100的检测信号(电压信号或电流信号)，通过充电线圈位置检测装置内部的检测电路处理后送到基建端的控制器(也可以为独立于基建端的控制器的一个处理器)进行偏移检测分析处理。
偏移检测线圈110单元的检测方式，包括但不限于半桥或者全桥整流后滤波，送给相关电压与电流的检测电路，或者连接采集高频交流信号。由于发射线圈200的磁场变化可能会比较大，因此检测单元100上的电压或电流变化范围较大，可通过在线调节检测电路增益的方式实现大范围信号的精确检测，例如，通过基建端的控制器根据传输功率大小在线调节可变增益运放的方式实现。
确定模块20，用于根据预置的所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100的电压或电流的取值范围，确定出获取到的检测单元100的电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元100；
本实施例中，各个检测单元100的电压或电流的取值范围，根据以下几个条件来计算：磁场的加载位置，磁场的加载位置与理想(无线充电效果好)的待检测充电线圈的位置对应，即磁场的加载位置与理想的待检测充电线圈的位置之间存在相应的位置关系，理想的待检测充电线圈的位置为预设位置；磁场的强度，根据电磁感应远离，磁场强度影响着电流或电压的大小；检测单元100对应磁场的位置，不论磁场是否为均匀加载的磁场，通过不同检测单元100的磁通量不一定相同，使得每一检测单元100的电流或电压不同；误差范围，计算出标准的电流或电压后，应当给出一定的误差范围，由此生成各检测单元100对应的电压或电流的取值范围。
本实施例中，以电压为例，在获取到所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100当前的电压后，根据预置的所述充电线圈位置检测装置上各个检测单元100的电压的取值范围，通过比较检测到的电压与相应取值范围内的边界值的大小，判断各个检测单元100当前的电压是否在与其对应的取值范围内，从而能够确定出获取到的检测单元100两端的电压不在其相应的取值范围内的检测单元100，并能进一步统计出所确定出的检测单元100的个数。
判断模块30，用于在确定出的检测单元100的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
每一检测单元100都有各自的电流或电压取值范围，当其中一个检测单元100的电压值或电流值不在其取值范围内时，说明加载在该检测单元100上的磁场与预设的磁场不同(大小不同、方向不同或位置不同)，说明加载磁场的位置与预设位置不同。由于磁场与从待检测充电线圈的位置关系，磁场的加载位置偏移则说明待检测充电线圈的位置发生了偏移。
本发明提出的线圈偏移检测方法，通过根据理想的磁场加载位置，计算出电流或电压值的取值范围；通过从待检测充电线圈处加载磁场(或者从固定充电线圈处加载)，并且计算当前的电流或电压值；比对当前的电流或电压值与对应的取值范围的临界值，如果当前的电流或电压值在取值范围内，说明待检测充电线圈的位置符合充电要求无需变动，如果当前的电流或电压值不在理想范围内时，说明待检测充电线圈的位置偏移了预设位置，应当调整；如此设置有利于提高检测待充检测电线圈位置的精度，有利于提高无线充电效率。
进一步地，参照图10，图10为本发明线圈偏移检测装置第二实施例的功能模块示意图。确定模块30具体包括：
计算单元21，用于根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元100的电压或电流的取值范围；
本实施例中，预设位置为待检测充电线圈充电效果最佳的位置，电磁感应区域根据充电线圈位置检测装置确定，一般铺设在发射线圈200或者接收线圈300的正上方。根据各检测单元100对应磁场中的位置，获取通过个检测单元100的磁通量，从而计算出各个检测单元100的、与待检测充电线圈充电效果最佳的位置对应的、电压或电流的取值范围。
比较单元22，用于将获取的各个检测单元100的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；
由于磁场强度和加载位置有可能不同，使得各检测单元100所对应的磁通量也不同，从而出现不同的取值范围。电流或电压的比对的方式有很多，可以通过电流或电压的比对电路来实现，也可以通过将电流或电压转换为其它的电信号，然后再进行比对来实现。
确定单元23，用于当获取的各个检测单元100的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元100的电压或电流值不在其相应的取值范围。
将各检测单元100的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值进行比较，当当前的电压或电流值大于最大值时，该检测单元100的电压或电流值超出取值范围；当当前的电压或电流值小于最大值时，比对当前的电压或电流值与最小值，当当前的电压或电流值小于最小值时，该检测单元100的电压或电流值超出取值范围；当当前的电压或电流值大于最小值时，该检测单元100的没有超出取值范围。
本发明还提供一种基建端，包括发射线圈200、充电线圈位置检测装置，和线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述发射线圈200表面。基建端包括了充电线圈位置检测装置和线圈偏移检测装置的所有技术特征，因此基建端也具有二者所带来的技术效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种车载端，包括接收线圈300、充电线圈位置检测装置，和线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述接收线圈300的接收侧。车载端包括了充电线圈位置检测装置和线圈偏移检测装置的所有技术特征，因此车载端也具有二者所带来的技术效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种无线充电系统，如图6所示，示出了本发明无线充电系统一实施例的结构示意图。无线充电系统包括基建端和车载端，所述基建端的发射线圈200表面敷设有充电线圈位置检测装置，所述基建端包括线圈偏移检测装置；或者；所述车载端的接收线圈300表面敷设有电线圈位置检测装置，所述车载端包括线圈偏移检测装置。即充电线圈位置检测装置和线圈偏移检测装置可同时设置在基建端，也可以同时设置在车载端。
进一步地，所述无线充电系统还包括显示装置，所述显示装置与所述线圈偏移检测装置电连接，用于显示获取的所述充电线圈位置检测装置的各检测单元100的电流或电压值的分布图，和显示计算的所述充电线圈位置检测装置的各个检测单元100的电压或电流的取值范围分布图。
具体地，本实施例中，将各个检测单元100的电流或电压的取值范围通过图像的形式显示在显示装置上，或者说将各个检测单元100的电流或电压的取值范围显示在显示装置上以形成图像范围；将检测到的当前的电流或电压值也显示在显示装置上，各检测单元100当前的电流或电压值所形成的当前图像与图像范围进行比对，当前图像在图像范围内时，待检测充电线圈没有发生偏移。
本实施例中，通过将电流或电压值转化为图像，使用户可以直观的知晓待检测充电线圈的当前位置是否合适，有利于用户更加准确、快捷的调整待检测充电线圈位置。
当然，在一些实施例中，显示装置也可以属于上述实施例中的线圈偏移检测装置，显示装置在线圈偏移检测装置的作用与无线充电系统中的作用相同，在此不再赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种充电线圈位置检测装置，其特征在于，包括m个检测单元，每一所述检测单元包括沿第一方向上平行排列的n个检测线圈，同一所述检测单元的相邻检测线圈的绕向相反；m个检测单元沿第二方向平行排列以形成电磁感应区域；
当对所述电磁感应区域加载磁场时，每一所述检测单元生成电流或电压信号，以供计算所述待检测充电线圈的位置使用；
m、n的取值为正整数，且n的取值为大于或等于2的正整数。
2.如权利要求1所述的充电线圈位置检测装置，其特征在于，m个所述检测单元均匀排列。
3.如权利要求1所述的充电线圈位置检测装置，其特征在于，n个所述检测线圈的形状和尺寸相同，且排列均匀。
4.如权利要求1所述的充电线圈位置检测装置，其特征在于，从所述检测单元的一端开始，两两检测线圈为一组，每组内的两个检测线圈的面积相等。
5.一种基于如权利要求1-4任一项所述的充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测方法，其特征在于，所述线圈偏移检测方法包括：
获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；
根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；
在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
6.如权利要求5所述的线圈偏移检测方法，其特征在于，所述根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元的步骤具体包括：
根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置、磁场的形式、以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；
将获取的各个检测单元的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；
当获取的各个检测单元的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元的电压或电流值不在其相应的取值范围。
7.一种基于如权利要求1-4任一项所述的充电线圈位置检测装置的线圈偏移检测装置，其特征在于，所述线圈偏移检测装置包括：
获取模块，用于获取所述充电线圈位置检测装置置于磁场中时各个检测单元的电压或电流；
确定模块，用于根据各个检测单元的电压或电流与各个检测单元的电压的对应的设定电压或电流的取值范围，确定电压或电流不在其相应的取值范围内的检测单元；
判断模块，用于在确定出的检测单元的个数大于0时，确定待检测充电线圈的位置偏移预设位置，否则，确定待检测充电线圈处于预设位置。
8.如权利要求7所述的线圈偏移检测装置，其特征在于，所述确定模块包括：
计算单元，用于根据待检测充电线圈的预设位置、电磁感应区域的位置以及磁场的强度计算出，各个检测单元的电压或电流的取值范围；
比较单元，用于将获取的各个检测单元的电压或电流值分别与对应的取值范围的最大值和最小值进行比较；
确定单元，用于当获取的各个检测单元的电压或电流值大于对应取值范围的最大值或小于最小值时，确定该检测单元的电压或电流值不在其相应的取值范围。
9.一种基建端，其特征在于，包括发射线圈、如权利要求1-4中任意一项所述的充电线圈位置检测装置，和如权利要求7或8所述的线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述发射线圈表面。
10.一种车载端，其特征在于，包括接收线圈、如权利要求1-4中任意一项所述的充电线圈位置检测装置，和如权利要求7或8所述的线圈偏移检测装置；所述充电线圈位置检测装置设置在所述接收线圈的接收侧。
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