CN109624763B - 一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨，所述线圈由一根导线绕制呈“8”字型，所述导线的一端先从内向外绕制形成左侧线圈，当到达最外一匝的中部时再延伸至右侧并按反方向从外向内绕制形成右侧线圈，所述导线的另一端从所述右侧线圈的内部向外伸出，所述左侧线圈和所述右侧线圈的匝数相同，且大小相适应。所述导轨包括能量发射线圈和检测线圈，控制电路接收检测线圈的信号，判断有无负载，从而控制能量发射线圈的开闭。其显著效果是：解决了传统圆形或矩形位置检测线圈在强磁场环境中易受到干扰的问题，实现了电动汽车在无线充电系统行驶过程中的快速、准确定位，进一步实现了发射线圈开闭的动态控制。

Description

一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨
技术领域
本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨。
背景技术
当前电动汽车行业蓬勃发展，其动态无线充电技术日新月异。在多段具有功率发射线圈的导轨组成的电动汽车无线充电导轨中，如何实现电动汽车的精准定位，从而控制导轨内功率发射线圈的准时开闭，进一步完成无线能量的发送接收，是大幅提高电动汽车无线充电技术水平的技术难点。
现有技术中，多采用RFID射频识别技术进行电动汽车的定位，但是其技术实现频率和协议标准尚不统一，较为混乱，具体应用时兼容性较差，且成本难于控制。同时，现有技术中也有基于电磁感应的应用，即采用电磁线圈为物理基础，电磁信号为媒介，直接收发电动汽车的位置信息。此方法成本较低，且技术成熟，兼容性好。但是结合具体应用环境——无线能量发射环境，其周围充斥着高强度的电磁场，传统的圆形或者方形检测线圈若置于此环境中，将会受到强烈影响，从而直接干扰信号收发效果，导致系统定位失灵。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨，具体技术方案如下：
一种检测线圈，其关键在于：由一根导线绕制呈“8”字型，所述导线的一端先从内向外绕制形成左侧线圈，当到达最外一匝的中部时再延伸至右侧并按反方向从外向内绕制形成右侧线圈，所述导线的另一端从所述右侧线圈的内部向外伸出，所述左侧线圈和所述右侧线圈的匝数相同，且大小相适应。
可选地，所述左侧线圈和所述右侧线圈的外轮廓呈矩形。如此设计便于对左右两侧线圈的大小做出适应性调整，从而使得检测线圈不受发射线圈的磁场影响，最终使得检测线圈因发射线圈的磁场而产生的感应电动势始终为零。
可选地，所述导线的一个端头从所述左侧线圈右端的内侧伸入，所述导线的另一个端头从所述右侧线圈左端的内侧伸出，且二者位于同一方向。此时左右两侧线圈的端头方向相同，位置相邻，便于接入电压或者电流检测装置。
可选地，所述左侧线圈按逆时针方向绕制，所述右侧线圈按顺时针方向绕制。
一种无线充电导轨，包括能量发射线圈，其关键在于：在所述能量发射线圈上方设置有上述检测线圈，所述能量发射线圈和所述检测线圈与控制箱中的控制电路电性连接，所述控制电路通过所述检测线圈实现负载检测。
可选地，所述无线充电导轨为空心盒体，且所述空心盒体为矩形框状结构，所述能量发射线圈和检测线圈均设置于所述空心盒体中。
本发明的显著效果是：解决了传统圆形或矩形检测线圈在工作中易受强磁场干扰的问题，实现了电动汽车在无线充电系统行驶的过程中的快速、准确定位；还通过添加控制逻辑电路，实现了对无线充电导轨中的发射线圈的开通与关断的动态控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明所提出的检测线圈的结构示意图；
图2为设置有本发明所提出的检测线圈的发射线圈结构示意图；
图3为由本发明所提出导轨所组成的无线充电导轨组结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本实施例提供了一种检测线圈，由一根导线绕制呈“8”字型，所述导线的一端先从内向外绕制形成左侧线圈，当到达最外一匝的中部时再延伸至右侧并按反方向从外向内绕制形成右侧线圈，所述导线的另一端从所述右侧线圈的内部向外伸出，所述左侧线圈和所述右侧线圈的匝数相同，且大小相适应。
可选地，所述左侧线圈和所述右侧线圈的外轮廓呈矩形。如此设计便于对左右两侧线圈的大小做出适应性调整，从而使得检测线圈不受发射线圈的磁场影响，最终使得检测线圈因发射线圈的磁场而产生的感应电动势始终为零。
可选地，所述导线的一个端头从所述左侧线圈右端的内侧伸入，所述导线的另一个端头从所述右侧线圈左端的内侧伸出，且二者位于同一方向。此时左右两侧线圈的端头方向相同，位置相邻，便于接入电压或者电流检测装置。
可选地，所述左侧线圈按逆时针方向绕制，所述右侧线圈按顺时针方向绕制。
本实施例还提供了一种无线充电导轨，包括能量发射线圈，在所述能量发射线圈上方设置有上述检测线圈，所述能量发射线圈和所述检测线圈与控制箱中的控制电路电性连接，所述控制电路通过所述检测线圈实现负载检测。
可选地，所述导轨为空心盒体，且所述盒体为矩形框状结构，所述能量发射线圈和检测线圈均设置于所述盒体中。
在本实施例具体实施的过程中，检测线圈的导线的实际绕制过程如图1所示，所述导线的一端先预留出进线抽头，然后从内向外，顺着逆时针方向绕制形成左侧线圈，当导线绕制到最外一匝的中部时再延伸至右侧并按顺时针方向，从外向内绕制形成右侧线圈。在检测线圈绕制完成后，所述导线从所述右侧线圈的内部向外伸出，形成线圈的出线抽头。所述左侧线圈和所述右侧线圈的匝数相同，且大小相等。绕制完成后的检测线圈整体呈“8”字型，其左右两侧线圈呈矩形。
本实施例还将检测线圈置于能量发射线圈之上，然后将两者共同设置于无线充电导轨之中，构成无线充电导轨的主体部分。检测线圈与能量发射线圈的相对位置如图2所示，能量发射线圈设置为矩形，检测线圈设置于能量发射线圈的左边。同样，由图2可得，此时检测线圈的绕制方向为：进线由A处进线进入，按照逆时针的方向绕制上半圈，即其绕制顺序为b→c→d→e→b。在上半圈绕制完成之后，导线按照顺时针的方向绕制下半圈，即其绕制顺序为b→f→g→a→b。下半圈绕制完成后，出线由A处引出。且图2中，上半圈与上述左侧线圈对应，下半圈与上述右侧线圈对应。图1中检测线圈与图2中检测线圈相对应的位置关系为，图1中检测线圈逆时针旋转90°即得到图2中检测线圈，且图2中检测线圈将上述进线与上述出线在A处省略。
因能量发射线圈中的电流为高频交流电，且在能量发射线圈的内部所产生的磁场方向一致、强度分布均匀。故检测线圈中，左侧线圈和右侧线圈所包含的磁通量大小相同，强度相同，变化速度一致；又由于左侧线圈和右侧线圈的匝数相同，绕制方向相反，因此左侧检测线圈和右侧检测线圈产生的感应电动势相互抵消。于是，本实施例所实现的检测线圈体现了较强的抗强磁场干扰能力。
当电动汽车驶过无线充电导轨时，检测线圈检测到电动汽车所发射出的检测信号，在线圈中感应出了感应电流。如图2所示，图中检测线圈的箭头方向不仅代表绕制方向，还代表了检测线圈中感应电流方向的一种情况。此种情况下，由右手定则即可得出检测线圈所产生的感应磁场的磁力线，其方向如图中的点和叉所示，逻辑含义为点出叉进。因此左侧线圈和右侧线圈的感应电动势相互叠加，得到一个检测电压。检测线圈的出线和进线连接到电压传感器，由电压传感器检测出检测线圈上的感应电压，最终得出此时对应段无线充电导轨有负载的结论。
如图3所示，本实施例还将多个导轨进行级联，组成了一组针对电动汽车进行无线充电的导轨组。每一段无线充电导轨都配有一个控制箱，控制电路设置于控制箱内，并与检测线圈、能量发射线圈电性连接。控制电路接收检测线圈的电压信号，判断对应段导轨上的负载进出情况，从而将控制信号传递给能量发射线圈，控制其动态开闭，最终完成向无线电动车的供电功能。
综上所述，本发明解决了传统圆形或矩形位置检测线圈在矩形导轨中易受到强磁场干扰的问题，实现了电动汽车在无线充电系统行驶的过程中的快速、准确定位，还通过简单的信息处理的硬件电路与控制逻辑，实现了发射线圈开通与关断的动态控制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种检测线圈，其特征在于：用于无线充电导轨的能量发射线圈一边的上方并检测电动汽车所发射出的检测信号，由一根导线绕制呈“8”字型，所述导线的一端先从内向外绕制形成左侧线圈，当到达最外一匝的中部时再延伸至右侧并按反方向从外向内绕制形成右侧线圈，所述导线的另一端从所述右侧线圈的内部向外伸出，所述左侧线圈和所述右侧线圈的匝数相同，且大小相适应；
所述导线的一个端头从所述左侧线圈右端的内侧伸入，所述导线的另一个端头从所述右侧线圈左端的内侧伸出，且二者位于同一方向；
控制电路接收检测线圈的电压信号，判断负载进出情况，从而将控制信号传递给能量发射线圈，控制其动态开闭。
2.根据权利要求1所述的检测线圈，其特征在于：所述左侧线圈和所述右侧线圈的外轮廓呈矩形。
3.根据权利要求1或2所述的检测线圈，其特征在于：所述左侧线圈按逆时针方向绕制，所述右侧线圈按顺时针方向绕制。
4.一种无线充电导轨，包括能量发射线圈，其特征在于：在所述能量发射线圈上方设置有权利要求1-3任一所述的检测线圈，所述能量发射线圈和所述检测线圈与控制箱中的控制电路电性连接，所述控制电路通过所述检测线圈实现负载检测。
5.根据权利要求4所述的无线充电导轨，其特征在于：所述无线充电导轨为空心盒体，且所述空心盒体为矩形框状结构，所述能量发射线圈和检测线圈均设置于所述空心盒体中。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205945249U (zh) * 2016-08-16 2017-02-08 中惠创智无线供电技术有限公司 一种采用磁场原理进行对位的无线充电装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101809842A (zh) * 2007-09-27 2010-08-18 松下电器产业株式会社 电子装置、充电器和充电装置
US9698608B2 (en) * 2014-12-29 2017-07-04 Qualcomm Incorporated System and method for multi-coil dual backbone dynamic inductive power transfer
US20180269714A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Qualcomm Incorporated Double-d split coil winding
CN107813729B (zh) * 2017-12-08 2020-05-19 华中科技大学 一种电动汽车动态无线充电系统中充电位置的辨识方法
CN109130902A (zh) * 2018-08-22 2019-01-04 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于负载检测的电动汽车动态充电系统及其控制方法
CN109050324A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 广西电网有限责任公司电力科学研究院 基于电磁位置检测的电动汽车充电系统及其控制方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205945249U (zh) * 2016-08-16 2017-02-08 中惠创智无线供电技术有限公司 一种采用磁场原理进行对位的无线充电装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于输出能效特性的IPT系统磁耦合机构设计;王智慧等;《电工技术学报》;20151005;第30卷(第19期);26-31 *
电动汽车无线供电系统电能发射线圈设计与切换控制;苏玉刚等;《西南交通大学学报》;20160215;第51卷(第1期);169-174 *
电动车无线能量互充系统及其恒流控制;孙跃等;《吉林大学学报(工学版)》;20120809;第43卷(第2期);491-496 *

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