CN107554317A - 无线电力传输方法、无线充电方法以及电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线电力传输方法、无线充电方法以及电动车辆。基于辅助电池的状态的无线电力传输(WPT)方法及其电动车辆(EV)包括：由EV充电设备从用户终端接收无线助动启动请求消息；由EV充电设备根据无线助动启动请求消息将初级助动启动电力传送到EV；通过由初级助动启动电力所感应的次级助动启动电力驱动设置在EV中的辅助电源装置；基于从辅助电源装置输出的预设电力，驱动EV的控制器；以及由EV的控制器向EV的辅助电池充电。

Description

无线电力传输方法、无线充电方法以及电动车辆
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求向韩国知识产权局(KIPO)于2016年7月1日提交的韩国专利申请第2016-0083678号以及于2017年6月16日提交的韩国专利申请第2017-0076882号的优先权的权益，其全部内容通过引证结合于此。
技术领域
本发明涉及一种无线电力传输(WPT)方法及其电动车辆，并且更具体地，涉及一种WPT方法和一种电动车辆，其中，在辅助电池放电的情况下首先向辅助电池充电，并且然后，在适当的辅助电池状态下向电动车辆的高压电池充电。
背景技术
世界各国已经研究开发电动车辆。不同于使用化石燃料的常规运输方法，电动车辆是环保的，因为它们不会生成造成空气污染和全球变暖的主要原因的一氧化碳(CO)和/或二氧化碳(CO2)。
具体地，预期电动车辆有助于结合旨在优化能量效率的智能电网来平衡电力负载和可再生能量的使用最大化。
为了传播和利用电动车辆，已不断进行对电动车辆的充电方法的研究。充电方法中的一种充电方法是使用电磁感应现象的无线电力传输的方法。
在电动车辆的无线充电中，电力从电网提供至充电站，并被进一步提供至与充电站连接的感应线圈(例如，发送线圈)，使得在安装于电动车辆的接收线圈中生成电动势。然后，电动车辆的电池通常由所生成的电动势供电。
然而，除了用作主电源的高压电池之外，常规电动车辆还使用辅助电池来驱动电动车辆控制系统。在这种情况下，如果辅助电池完全放电，则控制系统被禁用，并且不能执行无线充电。因此，通过使用跳线电缆来手动启动控制系统存在问题。
因此，即使辅助电池完全放电，也需要更方便地操作控制系统，并且在无需手动操作的情况下执行无线充电。
发明内容
因此，提供本公开的实施方式，以基本上消除由于现有技术的上述限制和缺点而引起的一个或多个问题。
本公开的实施方式提供一种无线电力传输方法，该方法即使在辅助电池放电的情况下，通过考虑向电动车辆中的充电控制器供电的辅助电池的状态，而能够对电动车辆进行无线充电。
本公开的实施方式还提供一种执行无线电力传输方法的电动车辆，该方法即使在辅助电池放电的情况下，通过考虑向电动车辆中的充电控制器供电的辅助电池的状态，而能够对电动车辆进行无线充电。
根据本公开的实施方式，可以提供一种在电动车辆(EV)的WPT系统中执行的基于辅助电池的状态的无线电力传输(WPT)方法。WPT方法可以包括：由EV充电设备从用户终端接收无线助动启动请求消息；由EV充电设备根据无线助动启动请求消息将初级助动启动电力传送到EV；通过由初级助动启动电力引起的次级助动启动电力驱动设置在EV中的辅助电源装置；基于从辅助电源装置输出的预设电力，驱动EV的控制器；并且由EV的控制器向EV的辅助电池充电。
WPT方法可以进一步包括：由EV的控制器向EV充电设备传送请求向EV的高压电池充电的无线充电请求消息；并且由EV充电设备根据无线充电请求消息向EV传送无线充电电力。
EV可以通过EV充电设备的地面组件(GA)线圈和EV的车辆组件(VA)线圈之间的耦合从EV充电设备接收电力，并且辅助电源装置可以与VA线圈并联连接。
辅助电源装置可以是向EV的控制器提供12伏的直流(DC)电力的开关电源(SMPS)。
在EV的辅助电池的充电期间，EV的控制器可以关闭辅助电源装置，并且利用向EV的传动系统供电的高压电池，向辅助电池充电。在此，EV的控制器可以通过使用与高压电池并联连接的低压DC-DC转换器而将高压电池的电力转换为低压直流(DC)电力，并通过使用转换的低压DC电力而向辅助电池充电。
无线充电请求消息可以包括关于EV的最大直流(DC)功率和允许的电压和电流的信息。
接收无线助动启动请求消息可以进一步包括：由EV充电设备执行用户终端的认证；并且由EV充电设备与用户终端交换状态信息。
执行认证可以包括由EV充电设备通过用户终端认证EV。
EV可以传送关于EV的状态信息，包括辅助电池是否通过用户终端和远程信息处理设备放电。
此外，根据本公开的实施方式，一种电动车辆(EV)可以包括：车辆组件(VA)线圈，用于通过从EV充电设备接收初级电力以生成次级电力；高压电池，通过使用在VA线圈中生成的次级电力来充电并且向EV的传动系统供电；通信模块，用于通过与EV充电设备通信来控制EV的无线充电；控制器，用于控制通信模块，并且用于通过使用在VA线圈中生成的次级电力向高压电池充电；辅助电池，用于向控制器供电；以及辅助电源装置，当从EV充电设备接收到初级助动启动电力并且在VA线圈处从初级助动启动电力生成次级助动启动电力时，辅助电源装置由次级助动启动电力驱动并向控制器供电。
当控制器由辅助电源装置提供的电力驱动时，控制器可以控制辅助电池的充电，并且在辅助电池的充电完成之后，使用通过向EV充电设备请求初级电力而在VA线圈中生成的次级电力，向高压电池充电。
辅助电源装置可以与VA线圈并联连接。
辅助电源装置可以是向EV的控制器提供12伏的直流(DC)电力的开关电源(SMPS)。
EV的控制器可以关闭辅助电源装置，并且通过向EV的传动系统供电的高压电池向辅助电池充电。在此，EV的控制器可以通过使用与高压电池并联连接的低压DC-DC转换器而将高压电池的电力转换为低压直流(DC)电力，并通过使用转换的低压DC电力向辅助电池充电。
通信模块可以向EC充电设备传送无线充电控制消息，该消息包括关于EV的最大直流(DC)功率和允许的电压和电流的信息。
通信模块可以传送关于EV的状态信息，该信息包括辅助电池是否通过用户终端和远程信息处理设备放电。
此外，根据本公开的实施方式，一种基于具有辅助电源装置的电动车辆(EV)的辅助电池的状态的无线充电方法可以包括：由从EV充电设备接收初级助动启动电力而生成的次级助动启动电力，驱动辅助电源装置；由从辅助电源装置输出的预设电力驱动EV的控制器；由EV的控制器向辅助电池充电；由EV的控制器向EV充电设备传送请求向EV的高压电池充电的无线充电请求消息；以及由EV充电设备根据无线充电请求消息向EV传送无线充电电力。
辅助电源装置可以是用于向EV的控制器提供12伏的直流(DC)电力的开关电源(SMPS)。
使用根据本公开的基于辅助电池的状态的上述方法，即使在辅助电池完全放电时，也可以方便地对电动车辆充电和操作。此外，由于即使在辅助电池放电时也不需要跳线电缆，因此，具有驾驶员可以方便、安全地启动并执行EV的充电的优点。
附图说明
参照附图，通过详细描述本公开的实施方式，本公开的实施方式将变得更加明显，其中：
图1是示出应用了本公开的实施方式的无线电力传输(WPT)的概念的概念图；
图2是示出根据本公开的实施方式的无线电力传输电路的概念图；
图3是用于说明根据本公开的实施方式的EV无线电力传输中的对准的概念的概念图；
图4是用于说明根据本公开的实施方式的基于辅助电池状态的WPT方法的序列图；
图5是用于说明根据本公开的实施方式的基于辅助电池状态的WPT方法的流程图；
图6是示出根据本公开的实施方式的能够执行WPT方法的EV的配置的框图；
图7是示出根据本公开的实施方式的包括在EV中的控制器的配置的框图；以及
图8是示出根据本公开的实施方式的WPT系统的配置的概念图。
应当理解，上述参考附图不一定按比例绘制，附图呈现说明本公开的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。本公开的具体设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置和形状，将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。
具体实施方式
在本文中公开了本公开的实施方式。然而，本文公开的特定结构和功能细节仅为了描述本公开的实施方式而作为代表，然而，本公开的实施方式可以以许多替代形式体现，并且不应被解释为限于在本文所阐述的本公开的实施方式。在描述相应附图时，相同的附图标记表示相同的元件。
应当理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种部件，但是这些部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以被指定为第二部件，并且类似地，第二部件可以被指定为第一部件。术语“和/或”包括相关所列项中的一个的任何和所有组合。
应当理解，当部件被称为“连接到”另一部件时，可以直接或间接连接到另一部件。即，例如，可以存在中间部件。相反，当部件被称为“直接连接到”另一部件时，将会理解，不存在中间部件。
术语在本文中仅用于描述实施方式，而不是限制本公开。除非在上下文中另有定义，否则单数表达也包括复数表达。在本说明书中，术语“包括”或“具有”用于指定存在说明书中公开的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合的可能性。
除非另有定义，否则所有术语(包括技术或科学术语)具有本领域普通技术人员通常理解的相同含义。应当理解，通常使用的字典中定义的术语被解释为包括与现有技术的上下文含义相同的含义，除非在本说明书中另有定义，否则不被解释为理想的或过度正式的含义。
本公开中使用的术语定义如下。
“电动车辆EV”：如49CFR 523.3中定义的用于高速公路使用的汽车，由从车载蓄能装置(诸如电池)中抽取电流的电动机驱动，车载蓄能装置可从非车载源(例如，住宅或公共电力服务或车载燃料发电机)再充电。EV可以是为了主要在公共街道、道路上使用而制造的四轮或更多轮车辆。
EV可以被称为电动汽车、电动车、电动道路车辆(ERV)、插电式车辆(PV)、插电式车辆(xEV)等，并且xEV可以被分类为插电式全电动车辆(BEV)、电池电动车辆、插电式电动车辆(PEV)、混合电动车辆(HEV)、混合动力插电式电动车辆(HPEV)、插电式混合电动车辆(PHEV)等。
“插电式电动车辆，PEV”：通过连接到电网向车载初级电池再充电的电动车辆。
“插电式车辆，PV”：无需物理插头或物理插座，通过从电动车辆供应设备(EVSE)无线充电而可再充电的电动车辆。
“重型车；H.D.车辆”：如49CFR 523.6或49CFR 37.3(总线)中定义的任何四轮或更多轮车辆。
“轻型插电式电动车辆”：由从可再充电蓄电池或其他能量设备中汲取电流的电动机驱动的三轮或四轮车辆，主要用于公共街道、道路和高速公路上，并且车辆重量额定为小于4，545公斤。
“无线充电系统，WCS”：用于GA和VA之间的无线电力传输和控制(包括对准和通信)的系统。该系统通过两部分松耦合变压器将能量从电力供应网络电磁传输到电动车辆。
“无线电力传输，WPT”：通过非接触式方式从AC供应网络到电动车辆的电力传输。
“公共设施”：一套提供电能并且包括客户信息系统(CIS)、高级计量基础设施(AMI)、费率和收入系统等的系统。该公共设施可以通过费率表(rate table)和离散事件为EV提供能量。此外，该公共设施可以提供关于EV的认证、功耗测量的间隔和关税的信息。
“智能充电”：EVSE和/或PEV与电网通信以便通过反映电网容量或使用费用来优化EV的充电比例或放电比例的系统。
“自动充电”：在车辆位于与可以传输电力的初级充电器组件相对应的适当位置之后，自动执行感应充电的过程。可以在获得必要的认证和权限之后执行自动充电。
“互操作性”：系统的部件与系统的对应部件相互配合以便执行系统所针对的操作的状态。此外，信息互操作性可以表示两个或更多个网络、系统、装置、应用或部件可以有效地共享和容易地使用信息而不会给用户带来不便的能力。
“感应充电系统”：通过两部分间隙式的铁芯变压器将能量从电源传输至EV的系统，其中变压器的两半，即初级线圈和次级线圈在物理上彼此分离。在本公开中，感应充电系统可以对应于EV电力传输系统。
“感应耦合器”：由GA线圈中的线圈和VA线圈中的线圈形成的变压器，允许电力通过电隔离传输。
“感应耦合”：两个线圈之间的磁耦合。在本公开中，是GA线圈和VA线圈之间的耦合。
“地面组件，GA”：基础设施侧的组件，由GA线圈、电力/频率转换单元和GA控制器以及来自电网并且在每个单元、滤波电路、外壳等之间的布线组成，是用作无线电力充电系统的电源所必需的。GA可以包括在GA和VA之间通信所必需的通信元件。
“车辆组件，VA”：车辆上的组件，由VA线圈、整流器/功率转换单元和VA控制器以及到车辆电池并且在每个单元、滤波电路、外壳等之间的布线组成，是用作无线电力充电系统的车辆部分所必需的。VA可以包括在VA和GA之间通信所必需的通信元件。
GA可以被称为初级装置(PD)，并且VA可以被称为次级装置(SD)。
“初级装置”：提供与次级装置的非接触式耦合的设备。即，初级装置可以是EV外部的设备。当EV正在接收电力时，初级装置可以用作要传输的电力的来源。初级装置可以包括壳体和所有盖。
“次级装置”：安装在EV上的设备，提供与初级装置的非接触耦合。即，次级装置可以安装在EV中。当EV正在接收电力时，次级装置可以将电力从初级装置传输到EV。次级装置可以包括壳体和所有盖。
“GA控制器”：GA的一部分，基于来自车辆的信息调节GA线圈的输出电力电平。
“VA控制器”：VA的一部分，在充电期间监测特定车载参数并开始与GA的通信以控制输出电力电平。
GA控制器可以被称为初级装置通信控制器(PDCC)，并且VA控制器可以被称为电动车辆通信控制器(EVCC)。
“磁间隙”：当绞合线的顶部或GA线圈中磁性材料的顶部的较高的平面，与绞合线或VA线圈中的磁性材料的底部的较低的平面对准时的垂直距离。
“环境温度”：在所考虑的子系统中而不是在阳光直射下测量的空气的地面温度。
“车辆离地间隙”：地表面与车辆底盘最低部分之间的垂直距离。
“车辆磁性离地间隙”：绞合线或安装在车辆上的VA线圈中的磁性材料的底部的较低平面与地表面之间的垂直距离。
“VA线圈磁表面距离”：当安装时，最接近的磁性或导电部件表面的平面与VA线圈的下外表面之间的距离。该距离包括可以封装在VA线圈外壳中的任何保护层和附加物品。
VA线圈可以被称为次级线圈、车辆线圈或接收线圈。类似地，GA线圈可以被称为初级线圈或发送线圈。
“暴露的导电部件”：可以触摸到并且通常不通电但在故障情况下可以变为通电的电气设备(例如，电动车辆)的导电部件。
“有害活性部件”：在一定条件下可以引起有害电击的活性部件。
“活性部件”：正常使用中要电力通电的任何导体或导电部件。
“直接接触”：人员与活性部件的接触(见IEC 61440)。
“间接接触”：人员与通过绝缘故障而使带电的暴露的、导电的和通电的部件的接触(见IEC 61140)。
“对准”：找到初级装置到次级装置的相对位置和/或找到次级装置到初级装置的相对位置以用于指定的有效电力传输的过程。在本公开中，对准可以指向无线电力传输系统的精细定位。
“配对”：车辆与唯一的专用初级装置相关联的过程，在该装置所在的位置处并且将从该装置传输电力。配对可以包括充电点的VA控制器和GA控制器相关联的过程。相关/关联过程可以包括在两个对等通信实体之间建立关系的过程。
“命令和控制通信”：EV供应设备与EV之间的通信，交换启动、控制和终止WPT的过程所必需的信息。
“高级通信(HLC)”：HLC是一种特殊的数字通信。HLC对于命令和控制通信未覆盖的附加服务是必需的。HLC的数据链路可以使用电力线通信(PLC)，但不限于此。
“低功率激励(LPE)”：LPE是指激活初级装置以用于精细定位和配对的技术，使得EV可以检测初级装置，反之亦然。
“服务集标识符(SSID)”：SSID是由附接到在无线LAN上传送的数据包的报头的32个字符组成的唯一标识符。SSID识别无线装置尝试连接的基本服务集(BSS)。SSID基本上区分了多个无线LAN。因此，想要使用特定无线LAN的所有接入点(Ap)和所有终端/站装置都可以使用相同的SSID。不使用唯一SSID的装置无法加入BSS。由于SSID显示为纯文本，因此可以不向网络提供任何安全特征。
“扩展服务集标识符(ESSID)”：ESSID是你想要连接到的网络的名称。它与SSID类似，但可以是一个更广泛的概念。
“基本服务集标识符(BSSID)”：由48位组成的BSSID用于区分特定的BSS。在基础设施BSS网络的情况下，BSSID可以是AP设备的媒体访问控制(MAC)。对于独立的BSS或自组织网络，可以使用任何值生成BSSID。
充电站可以包括至少一个GA和管理至少一个GA的至少一个GA控制器。GA可以包括至少一个无线通信装置。充电站可以指具有至少一个GA的地方，该GA安装在家、办公室、公共场所、道路、停车区等中。
另外，应当理解，以下方法或其方面中的一个或多个可以由至少一个控制器执行。术语“控制器”可以指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为存储程序指令，并且处理器被专门编程为执行程序指令，以执行下面进一步描述的一个或多个过程。此外，应理解的是，如本领域普通技术人员将会理解的，以下方法可以由包括控制器的设备结合一个或多个其他部件来执行。
在根据本公开的实施方式中，例如，轻负载驱动或轻负载操作可以包括在连接到WPT系统中的VA的高压电池的充电的后半部分中，利用低于预定额定电压的充电电压向高压电池充电。此外，轻负载操作可以包括通过使用诸如家用充电器等低速充电器，以相对低的电压和低速向EV的高压电池充电的情况。
在下文中，将参照附图详细说明根据本公开的实施方式。
图1是示出应用了本公开的实施方式的无线电力传输(WPT)的概念的概念图。
参考图1，无线电力传输可以由电动车辆(EV)10和充电站13的至少一个部件执行，并且可以用于将电力无线传输到EV 10。
在此，EV 10通常被定义为这样的车辆，其提供存储在可再充电能量存储器(诸如电池12)中的电力作为EV 10的传动系统的电动机的能量源。
然而，根据本公开的EV 10可以包括具有电动机和内燃机的混合电动车辆(HEV)，并且不仅可以包括汽车，还可以包括摩托车、推车、踏板车和电动自行车。
此外，EV 10可以包括具有用于向电池12无线充电的接收线圈的电力接收板(power reception pad)11，并且可以包括用于向电池12导电地充电的插头连接。在此，能够向电池导电地充电的EV 10可以被称为插电式电动车辆(PEV)。
在此，充电站13可以连接到电网15或电力主干，并且可以通过电力链路向包括发送线圈的电力发送板(power transmission pad)14提供交流(AC)电力或直流(DC)电力。
此外，充电站13可以通过有线/无线通信与管理电网15或电力网络的基础设施管理系统或基础设施服务器进行通信，并且与EV 10进行无线通信。
在此，无线通信可以是蓝牙、ZigBee、蜂窝、无线局域网(WLAN)等。
此外，例如，充电站13也可以位于各种地方，诸如EV 10的拥有者的房屋所附带的停车区、在加油站为EV充电的停车区、购物中心或者工作场所的停车区。
向EV 10的电池12无线充电的过程可以开始于首先将EV 10的电力接收板11放置在由充电站13的电力发送板14生成的能量场中，并且使接收线圈和发送线圈相互作用或耦合。作为相互作用或耦合的结果，可以在电力接收板11中感应出电动势，并且电池12可以通过感应电动势来充电。
充电站13和发送板14可以全部或部分地被称为地面组件(GA)，GA可以参考先前定义的含义。
EV 10的内部组件和接收板11的全部或部分可以被称为车辆组件(VA)，VA可以参考先前定义的含义。
在此，电力发送板14或电力接收板11可以被配置为非极化或极化的。
在非极化板的情况下，在板的中心具有一个极性，并且在外围具有相反的极性。在此，可以形成从板的中心离开并完全返回到板的外部边界的通量。
在板极化的情况下，可以在板的任一端具有相应的极性。在此，可以基于板的取向来形成磁通量。
图2是示出根据本公开的实施方式的无线电力传输电路的概念图。
参考图2，可以看出在EV WPT系统中执行无线电力传输的电路的示意性配置。
在此，图2的左侧可以解释为表示从图1中的电力网络、充电站13和发送板14提供的全部或部分电源Vsrc，并且图2的右侧可以解释为表示包括接收板和电池的全部或部分EV。
首先，图2的左侧电路可以提供对应于从电力网络提供给无线充电电力转换器的电源Vsrc的输出功率Psrc。无线充电电力转换器可以通过频率转换和AC到DC转换提供从输出功率Psrc所转换的输出功率P1，以便在发送线圈L1中以期望的工作频率生成电磁场。
具体地，无线充电电力转换器可以包括AC/DC转换器和低频(LF)转换器，AC/DC转换器用于将作为从电力网络提供的AC电力的功率Psrc转换为DC电力，并且低频(LF)转换器用于将DC电力转换为具有适合于无线充电的工作频率的DC电力。例如，用于无线充电的工作频率可以被确定在80到90kHz内。
从无线充电电力转换器输出的功率P1可以再次提供给由发送线圈L1、第一电容器C1和第一电阻器R1组成的电路。在此，可以将第一电容器C1的电容确定为具有适合于与发送线圈L1一起充电的工作频率的值。在此，第一电阻器R1可以表示由发送线圈L1和第一电容器C1发生的功率损耗。
此外，可以使发送线圈L1与接收线圈L2具有由耦合系数m定义的电磁耦合，使得传送功率P2或在接收线圈L2中感应到功率P2。因此，本公开中的电力传输的含义可以与电力感应的含义一起使用。
此外，在接收线圈L2中感应的或传输给接收线圈L2的功率P2可以提供至EV电力转换器。在此，可以将第二电容器C2的电容确定为具有适合于与接收线圈L2一起无线充电的工作频率的值，并且第二电阻器R2可以表示由接收线圈L2和第二电容器C2发生的功率损耗。
EV电力转换器可以包括LF/DC转换器，其将所提供的特定工作频率的功率P2转换成具有适合于EV的电池VHV的电压电平的DC电力。
从提供给EV电力转换器的功率P2所转换的功率PHV可以被输出，并且可以功率PHV可以用于为安装在EV中的电池VHV充电。
在此，图2的右侧电路可以进一步包括用于选择性地将接收线圈L2与电池VHV连接或断开的开关。在此，发送线圈L1和接收线圈L2的谐振频率可以彼此相似或相同，并且接收线圈L2可以位于由发送线圈L1生成的电磁场附近。
在此，图2的电路应理解为用于本公开的实施方式所使用的EV WPT系统中的无线电力传输的说明性电路，并且不限于图2所示的电路。
另一方面，当发送线圈L1和接收线圈L2位于远的距离时，功率损耗会增加，所以适当地设置发送线圈L1和接收线圈L2的相对位置会是重要因素。
在此，发送线圈L1可以包括在图1中的发送板14中，接收线圈L2可以包括在图1中的接收板11中。因此，下面将参照附图描述发送板与接收板之间的定位或EV与发送板之间的定位。
图3是用于说明根据本公开的实施方式的EV无线电力传输中的对准概念的概念图。
参考图3，将描述对准图1中的电力发送板14和EV中的电力接收板11的方法。在此，位置对准可以对应于作为上述术语的对准，并且因此可以被定义为GA与VA之间的位置对准，但不限于发送板与接收板的对准。
虽然如图3所示，发送板14被示出为位于地面下方，但是发送板14也可以位于地面上，或者被定位成使得发送板14的顶表面暴露于地面下方。
EV的接收板11可以根据从地面测量的其高度(在z方向上限定)通过不同类别来定义。例如，可以定义具有距离地面100-150毫米(mm)高度的接收板的类别1、具有140-210mm高度的接收板的类别2以及具有170-250mm高度的接收板的类别3。在此，接收板可以支持上述类别1到3中的一部分。例如，可以根据接收板11的类型来仅支持类别1，或者可以根据接收板11的类型来支持类别1和2。
在此，从地面测量的接收板的高度可以对应于先前定义的术语“车辆磁性离地间隙”。
此外，电力发送板14在高度方向(即，定义为z方向)上的位置可以被确定为位于由电力接收板11支持的最大类别与最小类别之间。例如，当接收板仅支持类别1和类别2时，电力发送板14的位置可以确定为相对于电力接收板11在100与210mm之间。
此外，可以确定电力发送板14的中心与电力接收板11的中心之间的间隙，以便位于水平和垂直方向(定义为x和y方向)的限制内。例如，可以将该间隙确定为位于水平方向(定义为x方向)上的±75mm内，并且位于垂直方向(定义为y方向)上的±100mm内。
在此，电力发送板14和与电力接收板11的相对位置可以根据其实验结果而变化，并且数值应理解为是示例性的。
图4是用于说明根据本公开的实施方式的基于辅助电池状态的WPT方法的序列图。
参考图4，当EV 10的驾驶员(或用户)识别到EV的辅助电池放电时，由EV 10的驾驶员(或用户)拥有的用户终端30和稍后将描述的EV充电设备20可以建立相互通信链路(S400)。建立相互通信链路的步骤S400可以包括将用户终端连接到EV充电设备20以执行用户认证的步骤以及交换用户终端30和EV充电设备20的状态信息的步骤。在此，用户认证不仅可以包括用户终端(或EV 10的驾驶员)的用户的认证，还可以包括用户操作的EV 10的认证。
用户终端30可以是能够与EV充电设备20通信的各种装置中的一个，诸如，台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板电脑、移动电话、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式游戏机、导航装置、数码相机、数字多媒体广播(DMB)播放器、数字音频记录器、数字音频播放器、数字录像机、数字视频播放器、个人数字助理(PDA)等。
建立相互通信链路的步骤可以对应于上面定义的配对或关联，或者可以被理解为对应的含义。
一旦建立了用户终端30与EV充电设备20之间的相互通信链路，用户终端30就可以向EV充电设备20传送无线助动启动请求消息(S405)。EV充电设备20可以检查用于所请求的无线助动启动的电力是否可用，或者所请求的无线助动启动是否是可能的(S410)，并且如果无线助动启动是可能的，则可以向用户终端30传送指示完成无线助动启动的准备的消息(S415)。
在传送无线助动启动请求消息(S405)之前，EV 10可以与其中EV的电力接收板能够从EV充电设备20接收无线助动启动的电力的容许位置来对准。在此，容许位置可以是满足参照图3说明的条件的位置。
然后，可以向已在相互通信链路建立步骤S400中验证或确认的EV 10传送初级助动启动电力(S420)。
初级助动启动电力可以通过电磁感应生成或感应出EV 10中的次级助动启动电力(S425)。然后，可以由次级助动启动电力来驱动安装在EV10中的稍后将描述的辅助电源装置(S430)。然后，由次级助动启动电源驱动的辅助电源装置可以唤醒EV 10的控制器(S435)。EV 10的控制器可以执行向辅助电池充电(S440)。当辅助电池的充电完成时，EV 10可以向EV充电设备20传送请求向高压电池无线充电的无线充电请求消息(S445)。EV充电设备20可以将用于向高压电池充电的无线电力传送到EV 10(S450)，并且EV 10可以利用通过使用所传送的无线电力而生成的电力来向高压电池充电(S455)。此外，EV充电设备20可以向用户终端30传送关于高压电池的充电状态的信息。
在此，EV充电设备20可以参考根据图1的充电站13和发送板14的全部或一部分。例如，与EV 10进行通信或控制在充电站13处的发送板14或充电站13的装置可以被称为供电设备通信控制器(SECC)，并且控制如包括在发送板14或充电站13中的发送线圈的输出功率的装置可以被称为初级装置通信控制器(PDCC)。此外，EV充电站可以被定义为SECC或PDCC，或者包括SECC和/或PDCC。基于上述定义，EV充电设备20的操作可以具体描述如下。
首先，可以如下详细描述步骤S400至S420。
在用户终端30与EV充电设备20之间的相互通信链路的建立可以包括在用户终端30与SECC之间建立通信链路。当建立了通信链路时，用户终端30可以向SECC传送请求无线助动启动的消息(即，无线助动启动请求消息)，并且SECC可以确认传送无线助动启动的电力是否可能，并且向用户终端30传送指示用于无线助动启动的电力传送的准备完成的消息。而且，SECC可以请求PDCC传送用于无线助动启动的电力(即，初级助动启动电力)，并且因此，PDCC可以将初级助动启动电力传送到EV 10。
接下来，将详细描述步骤S445至S455。当辅助电池的充电完成时，EV 10可以向SECC传送请求高压电池的无线充电的消息，并且SECC可以请求PDCC调节用于高压电池的充电的输出功率。
PDCC可以响应于调节请求而调节其输出功率的电压和频率，并将无线电力传送到EV 10。当无线电力的传送开始或完成时，SECC可以通知用户终端30无线充电开始或完成。此外，SECC可以在传送无线电力的同时，向用户终端30传送关于无线充电的进展状态的信息。
图5是用于说明根据本公开的实施方式的基于辅助电池状态的WPT方法的流程图。
参考图5，根据本公开的实施方式的WPT方法可以包括：步骤S500，EV充电设备20从用户终端接收无线助动启动请求消息；步骤S510，EV充电设备根据无线助动启动请求消息将初级助动启动电力传送到EV；步骤S520，由在EV处接收到的初级助动启动电力所感应的次级助动启动电力驱动设置在EV中的辅助电源装置；步骤S530，辅助电源装置输出用于驱动EV的控制器的预设电力；以及步骤S540，在EV的控制器的控制下向辅助电池充电。
WPT方法可以进一步：包括当辅助电池的充电完成时，EV的控制器向EV充电设备传送无线充电请求消息的步骤；EV充电设备根据无线充电请求消息将用于向高压电池充电的无线电力传送到EV的步骤；以及EV的控制器通过使用所传送的电力来控制高压电池的充电的步骤。
此外，EV可以通过EV充电设备的GA线圈与EV的VA线圈之间的电磁耦合从EV充电设备接收电力。辅助电源装置可以与VA线圈并联连接。
在此，可以设置初级助动启动电力，使得由初级助动启动电力所感应的次级助动启动电力提供根据辅助电源装置的额定电压的电力。因此，根据辅助电源装置的类型，可以不同地设置初级助动启动电力。
无线充电请求消息可以包括关于EV的最大DC功率和允许的电压和电流的信息。
此外，无线充电电力可以具有用于向EV的高压电池充电的预定值，并且可以与初级助动启动电力不同，但是也可以相同。
辅助电源装置可以是向EV的控制器提供12V(伏)的DC电力的开关电源(SMPS)。
在EV的控制器向辅助电池充电的步骤S540中，EV的控制器可以关闭辅助电源装置，并且使用高压电池向辅助电池充电。即，通过使用与高压电池并联连接的低DC-DC转换器(LDC)，可以将高压电池的电力转换为低压DC电力，并且可以使用所转换的电力向辅助电池充电。
无线助动启动请求消息可以包括EV的最大DC功率和EV的允许电压和电流。
在EV充电设备从用户终端接收无线助动启动请求消息的步骤中，可以包括由EV充电设备相对于用户终端执行用户认证的步骤和与用户终端交换状态信息的步骤。
此外，由EV充电设备执行用户终端的用户认证的步骤可以包括EV充电设备通过用户终端认证EV的步骤。
在此，EV可以传送EV状态信息，该信息包括辅助电池是否通过具有用户终端的远程信息处理设备放电。
图6是示出根据本公开的实施方式的能够执行WPT方法的EV的配置的框图。
参考图6，根据本公开的实施方式的EV 60可以包括：VA线圈61，接收从EV充电设备传送的初级电力以生成次级电力；高压电池62，使用由VA线圈61生成的次级电力进行充电并提供EV 60的电力；通信模块63，用于与EV充电设备通信，以传送和接收用于控制EV 60的无线充电的消息；控制器64，用于控制通信模块63并使用在VA线圈中生成的电力向高压电池62充电；辅助电池65，用于向控制器64供电；以及辅助电源装置66，当从EV充电设备接收到初级助动启动电力并且在VA线圈61中生成次级助动启动电力时，由次级助动启动电力驱动辅助电源装置66，以向控制器64供电。
此外，当从辅助电源装置66供电时，控制器64可以控制辅助电池65的充电，并且当辅助电池65的充电完成时，通过请求来自EV充电设备的无线充电电力，利用在VA线圈61中生成的电力向高压电池62充电。
此外，辅助电源装置66可以与VA线圈61并联连接。
辅助电源装置66可以是向控制器64提供12V的DC电力的SMPS。
此外，一旦控制器64由从辅助电源装置66供应的电力驱动，则控制器64可以关闭辅助电源装置66并且利用高压电池向辅助电池65充电。具体地，控制器64可以通过使用与高压电池62并联连接的LDC将高压电池62的电力转换成低压DC，并且通过使用转换的电力来向辅助电池65充电。
通信模块63可以与EV充电设备交换控制消息，控制消息包括关于EV的最大DC功率和允许的电压和电流的信息。
通信模块63可以通过由EV的用户拥有的用户终端和远程信息处理设备来传送包括辅助电池是否放电的EV状态信息。
图7是示出根据本公开的实施方式的包括在EV中的控制器的配置的框图。
参考图7，控制器64可以包括至少一个处理器70和存储器71，存储器71用于存储被配置为使至少一个处理器执行参照图6说明的控制器64的操作步骤的指令。
在此，控制器64可以进一步包括能够接收来自用户(或驾驶员)的输入或向用户显示控制信息的输入/输出接口72。例如，输入/输出接口72可以指接收来自用户的输入的触摸屏、显示设备等。
在此，控制器64可以在车辆控制单元(VCU)中实现，或者在电池管理系统(BMS)中实现。
图8是示出根据本公开的实施方式的WPT系统的配置的概念图。
参考图8，SECC 80可以包括从电力网络接收电力并将电力传送到PDCC 81的电源。PDCC 81可以包括功率因数校正器(PFC)、反相器和发送线圈。PFC可以通过减少从SECC 80提供的AC电力中的谐波含量来降低功率损耗，并输出功率因数校正的AC电力。反相器可以调节从PFC输出的AC电力的电压电平，以适合于向EV的高压电池充电。此外，反相器可以根据要传送到EV的电力是初级助动启动电力还是用于向高压电池充电的无线充电电力，而不同地调节电压电平。
从PDCC 81传送的电力可以在EV的充电电路82内的接收线圈中生成感应电动势，并且感应电动势可以被提供给高压电池83，使得向高压电池83充电。
此外，高压电池的电力可以通过与高压电池83并联连接的LDC 84而转换为低压DC，并且可以被提供给辅助电池85。
辅助电池85可以向控制器86供电。
控制器86可以控制充电电路82向高压电池83充电，并且使用高压电池83控制LDC84向辅助电池85充电。
此外，辅助电源装置87可以与充电电路82的接收线圈并联配置，并且从PDCC 81提供的初级助动启动电力可以驱动辅助电源装置87。
根据本公开的实施方式的方法可以实现为可由各种计算机执行并记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可以包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可以针对本公开特别设计和配置或者可以是公知的，并且可用于计算机软件领域的技术人员。
计算机可读介质的示例可以包括诸如ROM、RAM和闪速存储器的硬件装置，该硬件装置被特别地配置为存储和执行程序指令。程序指令的示例包括由例如编译器制成的机器代码，以及可由计算机使用解释器执行的高级语言代码。上述示例性硬件装置可以被配置为作为至少一个软件模块来操作，以便执行本公开的操作，反之亦然。
虽然上面已经详细描述了本公开的实施方式及其优点，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在本文中做出各种变化、替换和变更。

Claims (20)

1.一种在电动车辆的无线电力传输系统中执行的基于辅助电池的状态的无线电力传输方法，所述无线电力传输方法包括以下步骤：
由电动车辆充电设备从用户终端接收无线助动启动请求消息；
由所述电动车辆充电设备根据无线助动启动请求消息将初级助动启动电力传送到所述电动车辆；
通过由所述初级助动启动电力感应的次级助动启动电力，驱动设置在所述电动车辆中的辅助电源装置；
基于从所述辅助电源装置输出的预设电力，驱动所述电动车辆的控制器；以及
由所述电动车辆的所述控制器向所述电动车辆的所述辅助电池充电。
2.根据权利要求1所述的无线电力传输方法，进一步包括以下步骤：
由所述电动车辆的所述控制器向所述电动车辆充电设备传送请求向所述电动车辆的高压电池充电的无线充电请求消息；并且
由所述电动车辆充电设备根据所述无线充电请求消息向所述电动车辆传送无线充电电力。
3.根据权利要求1所述的无线电力传输方法，其中，所述电动车辆通过所述电动车辆充电设备的地面组件线圈和所述电动车辆的车辆组件线圈之间的耦合从所述电动车辆充电设备接收电力，并且所述辅助电源装置与所述车辆组件线圈并联连接。
4.根据权利要求1所述的无线电力传输方法，其中，所述辅助电源装置是向所述电动车辆的所述控制器提供12伏的直流电力的开关电源。
5.根据权利要求1所述的无线电力传输方法，其中，在所述电动车辆的所述辅助电池的充电期间，所述电动车辆的所述控制器关闭所述辅助电源装置，并且利用向所述电动车辆的传动系统供电的高压电池，向所述辅助电池充电。
6.根据权利要求5所述的无线电力传输方法，其中，在所述电动车辆的所述辅助电池的充电期间，所述电动车辆的所述控制器通过使用与所述高压电池并联连接的低压直流-直流转换器而将所述高压电池的电力转换为低压直流电力，并且通过使用所转换的低压直流电力而向所述辅助电池充电。
7.根据权利要求2所述的无线电力传输方法，其中，所述无线充电请求消息包括关于所述电动车辆的最大直流功率和允许的电压和电流的信息。
8.根据权利要求1所述的无线电力传输方法，其中，接收所述无线助动启动请求消息进一步包括：
由所述电动车辆充电设备执行所述用户终端的认证；并且
由所述电动车辆充电设备与所述用户终端交换状态信息。
9.根据权利要求8所述的无线电力传输方法，其中，执行所述认证包括：由所述电动车辆充电设备通过所述用户终端认证所述电动车辆。
10.根据权利要求1所述的无线电力传输方法，其中，所述电动车辆传送关于所述电动车辆的状态信息，所述状态信息包括所述辅助电池是否通过所述用户终端和远程信息处理设备放电。
11.一种电动车辆，包括：
车辆组件线圈，用于通过从电动车辆充电设备接收初级电力来生成次级电力；
高压电池，通过使用在所述车辆组件线圈中生成的次级电力来充电并且向所述电动车辆的传动系统供电；
通信模块，用于通过与所述电动车辆充电设备通信来控制所述电动车辆的无线充电；
控制器，用于控制所述通信模块，并且通过使用在所述车辆组件线圈中生成的所述次级电力向所述高压电池充电；
辅助电池，用于向所述控制器供电；以及
辅助电源装置，当从所述电动车辆充电设备接收到初级助动启动电力并且在所述车辆组件线圈处从所述初级助动启动电力生成次级助动启动电力时，所述辅助电源装置由所述次级助动启动电力驱动并向所述控制器供电。
12.根据权利要求11所述的电动车辆，其中，当所述控制器由所述辅助电源装置提供的电力驱动时，所述控制器控制所述辅助电池的充电，并且在所述辅助电池的充电完成之后，使用通过向所述电动车辆充电设备请求初级电力而在所述车辆组件线圈中生成的次级电力，向所述高压电池充电。
13.根据权利要求11所述的电动车辆，其中，所述辅助电源装置与所述车辆组件线圈并联连接。
14.根据权利要求11所述的电动车辆，其中，所述辅助电源装置是向所述电动车辆的所述控制器提供12伏的直流电力的开关电源。
15.根据权利要求11所述的电动车辆，其中，所述电动车辆的所述控制器关闭所述辅助电源装置，并且利用向所述电动车辆的传动系统供电的高压电池向所述辅助电池充电。
16.根据权利要求15所述的电动车辆，其中，所述电动车辆的所述控制器通过使用与所述高压电池并联连接的低压直流-直流转换器而将所述高压电池的电力转换为低压直流电力，并通过使用所转换的低压直流电力来向所述辅助电池充电。
17.根据权利要求11所述的电动车辆，其中，所述通信模块向所述电动车辆充电设备传送无线充电控制消息，所述无线充电控制消息包括关于所述电动车辆的最大直流功率和允许的电压和电流的信息。
18.根据权利要求11所述的电动车辆，其中，所述通信模块传送关于所述电动车辆的状态信息，所述状态信息包括所述辅助电池是否通过用户终端和远程信息处理设备放电。
19.一种基于具有辅助电源装置的电动车辆的辅助电池的状态的无线充电方法，所述无线充电方法包括以下步骤：
由从电动车辆充电设备接收初级助动启动电力而生成的次级助动启动电力驱动所述辅助电源装置；
由从所述辅助电源装置输出的预设电力驱动所述电动车辆的控制器；
由所述电动车辆的所述控制器向所述辅助电池充电；
由所述电动车辆的所述控制器向所述电动车辆充电设备传送请求向所述电动车辆的高压电池充电的无线充电请求消息；以及
由所述电动车辆充电设备根据所述无线充电请求消息向所述电动车辆传送无线充电电力。
20.根据权利要求19所述的无线充电方法，其中，所述辅助电源装置是用于向所述电动车辆的所述控制器提供12伏的直流电力的开关电源。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108767959A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 西交利物浦大学 一种电动汽车的无线充电系统
CN111660840A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 现代自动车株式会社 用于电动车辆的充电控制方法及设备
CN114069877A (zh) * 2020-07-29 2022-02-18 瑞伟安知识产权控股有限公司 具有辅助设备的双向无线电力传输
US11502548B2 (en) 2019-05-23 2022-11-15 Canon Kabushiki Kaisha Control system and control method
US11967837B2 (en) 2022-11-10 2024-04-23 Rivian Ip Holdings, Llc Bidirectional wireless power transfer with auxiliary devices

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11084439B2 (en) * 2017-12-11 2021-08-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Vehicle-mounted power supply apparatus
EP3543063B1 (en) 2018-03-19 2023-06-07 Volvo Car Corporation High voltage electrical system for a vehicle and method of controlling the system
CN110803039B (zh) * 2019-12-04 2021-07-27 郑州轻工业大学 基于ss拓扑耦合机构的无线充电全工况协调控制方法
JP2023066571A (ja) * 2021-10-29 2023-05-16 マツダ株式会社 車両用電源システム
FR3130465A1 (fr) * 2021-12-13 2023-06-16 Valeo Equipements Electriques Moteur Circuit résonnant récepteur
CN117559668B (zh) * 2024-01-10 2024-03-22 成都市易冲半导体有限公司 一种功率接收端、无线供电系统及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101610932A (zh) * 2007-02-20 2009-12-23 丰田自动车株式会社 电动车辆、车辆充电装置及车辆充电系统
CN101841185A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 通用汽车环球科技运作公司 高电压电池故障状态期间的起动机-交流发电机控制
CN102445927A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 现代自动车株式会社 用于远程充电控制的远程信息处理装置和提供服务的方法
CN103209855A (zh) * 2010-10-21 2013-07-17 丰田自动车株式会社 电动车辆的电源系统及其控制方法以及电动车辆
CN104395136A (zh) * 2012-07-03 2015-03-04 高通股份有限公司 关于电动车辆停放和无线充电的系统、方法和设备
EP2985870A1 (en) * 2013-03-29 2016-02-17 Nissan Motor Co., Ltd. Contactless electricity supply system and electricity supply device
US9346365B1 (en) * 2011-04-22 2016-05-24 Angel A. Penilla Methods and systems for electric vehicle (EV) charging, charging unit (CU) interfaces, auxiliary batteries, and remote access and user notifications
US9371007B1 (en) * 2011-04-22 2016-06-21 Angel A. Penilla Methods and systems for automatic electric vehicle identification and charging via wireless charging pads

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009016869A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-14 Li-Tec Battery Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
US9561730B2 (en) * 2010-04-08 2017-02-07 Qualcomm Incorporated Wireless power transmission in electric vehicles
WO2011127446A2 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Aerovironment, Inc. Portable charging cable with in-line controller
JP5484192B2 (ja) * 2010-05-20 2014-05-07 本田技研工業株式会社 電動車両の始動制御装置
DE102013219714A1 (de) * 2013-09-30 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung einer Elektronik bei einem System zur induktiven Energieübertragung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101610932A (zh) * 2007-02-20 2009-12-23 丰田自动车株式会社 电动车辆、车辆充电装置及车辆充电系统
CN101841185A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 通用汽车环球科技运作公司 高电压电池故障状态期间的起动机-交流发电机控制
CN102445927A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 现代自动车株式会社 用于远程充电控制的远程信息处理装置和提供服务的方法
CN103209855A (zh) * 2010-10-21 2013-07-17 丰田自动车株式会社 电动车辆的电源系统及其控制方法以及电动车辆
US9346365B1 (en) * 2011-04-22 2016-05-24 Angel A. Penilla Methods and systems for electric vehicle (EV) charging, charging unit (CU) interfaces, auxiliary batteries, and remote access and user notifications
US9371007B1 (en) * 2011-04-22 2016-06-21 Angel A. Penilla Methods and systems for automatic electric vehicle identification and charging via wireless charging pads
CN104395136A (zh) * 2012-07-03 2015-03-04 高通股份有限公司 关于电动车辆停放和无线充电的系统、方法和设备
EP2985870A1 (en) * 2013-03-29 2016-02-17 Nissan Motor Co., Ltd. Contactless electricity supply system and electricity supply device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108767959A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 西交利物浦大学 一种电动汽车的无线充电系统
CN111660840A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 现代自动车株式会社 用于电动车辆的充电控制方法及设备
US11502548B2 (en) 2019-05-23 2022-11-15 Canon Kabushiki Kaisha Control system and control method
CN114069877A (zh) * 2020-07-29 2022-02-18 瑞伟安知识产权控股有限公司 具有辅助设备的双向无线电力传输
US11967837B2 (en) 2022-11-10 2024-04-23 Rivian Ip Holdings, Llc Bidirectional wireless power transfer with auxiliary devices

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