CN109845066B - 无线电力传输装置、无线电力拾取装置及其控制方法 - Google Patents

无线电力传输装置、无线电力拾取装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

公开了具有独立可控的四个线圈的新型初级线圈单元和具有独立可控的四个线圈的拾取线圈单元。所提出的电力传输系统和所提出的电力拾取系统可以通过电力传输装置和电力拾取装置满足标准兼容性并改善无线电力传输的效率。电力传输装置与各种类型的常规电力拾取系统兼容并且能够通过改变电力传输磁通量图案来扩展与未来有待开发的新型电力拾取系统的兼容性。电力拾取装置与各种类型的常规电力传输系统兼容并且能够扩展与未来有待开发的电力传输系统的兼容性。能够确认，如果电力传输装置和电力接收装置相组合以构成单个无线电力传输系统，则效果将会叠加而使得系统对于偏差更具鲁棒性。

Description

无线电力传输装置、无线电力拾取装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种具有多个线圈的初级线圈单元、一种使用该初级线圈单元进行无线电力传输的电力传输装置、以及一种电力拾取装置，更具体地涉及一种具有彼此电气分离并独立可控的四个线圈的初级线圈单元、以及一种使用该初级线圈单元能够形成各种类型的电力传输磁通量图案以进行无线电力传输的电力传输装置。此外，本发明涉及一种具有彼此电气分离并独立可控的四个线圈的拾取线圈单元、以及一种能够有效地接收由电力传输装置生成的各种图案的磁场的电力拾取装置。此外，本发明涉及一种无线充电系统，其能够在出现位置偏差时通过使用电力传输装置和电力拾取装置通过模式切换来改变磁场的形式，从而更有效地执行电力传输。
背景技术
在基于根据现有技术的包括圆形线圈的电力拾取系统和电力传输系统的无线电力传输方案中，难以执行远程充电，因为当电力传输系统与电力拾取系统之间出现偏差时无线电力传输的效率大大降低。另外，根据现有技术的无线电力传输系统的电力传输系统和电力拾取系统倾向于与其他类型的电力传输系统和电力拾取系统具有很小的兼容性或不具有兼容性。因此，当不同类型的电力拾取系统要从电力传输系统无线地接收电力以进行充电时，充电的容量和效率低于标准中所要求的那些。
近年来，作为解决这种问题的一种方案，已经提出了一种能够使用两个初级线圈执行远程充电的电力传输系统，其是独立的电流可控的并且在现有标准空间内具有大于一定程度的兼容性。然而，已知的是，该电力传输系统与在正确位置处具有常规圆形线圈的电力传输系统相比兼容性略低并且与无线电力传输标准稍有偏差。作为提出的初级线圈和拾取线圈的类型，存在DD型、DDQ型和BP型，在DD型中，两个初级线圈并排布置，在DDQ型中，一个圆形线圈额外地与两个并排布置的初级线圈重叠，在BP型中，线圈布置成彼此部分重叠。在“Adeel Zaheer等人的“Investigation of Multiple Decoupled Coil Primary PadTopologies in Lumped IPT Systems for Interoperable Electric VehicleCharging”,IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS,VOL.30,NO.4,APRIL 2015”中已经描述了包括具有这种初级线圈的电力传输装置的电力拾取装置和具有拾取线圈的电力拾取装置。对应于文献中提出的电力传输装置的电力拾取装置包括并排布置的两个拾取线圈(DD型)。
因此，需要提供一种能够满足标准所要求的容量和效率并且能够执行远程充电的电力传输系统，远程充电是具有圆形线圈的常规的电力传输系统所不能提供的。例如，需要提供一种能够执行与新提出的电力拾取系统(诸如DD型拾取线圈)相对应的有效无线电力传输的电力传输系统。
另外，需要提供一种能够满足标准所要求的容量和效率并且即使在由具有圆形线圈的常规电力传输装置形成的磁场中存在大的偏差时也能够有效地无线接收电力的电力拾取装置。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的在于，提供一种可以满足标准兼容性并且同时即使在存在较大偏差时也可以改善无线电力传输效率的电力传输系统和电力拾取系统，以及具有集成的电力传输和电力接收的无线电力传输系统。
详细地，本发明的一个目的是提供一种电力传输系统，其能够与各种类型的常规电力拾取系统兼容，并且能够通过改变电力传输磁通量图案而扩展与不同磁场或未来有待开发的新型电力拾取系统的兼容性。另外，本发明的另一个目的是提供一种电力拾取系统，其能够与各种类型的常规电力传输系统兼容，并且能够通过改变连接拾取线圈的状态或控制流经拾取线圈的电流的相位来扩展与不同磁场或未来有待开发的新型电力传输系统的兼容性。
解决问题的技术方案
为了实现这些目的，根据本发明的一个方面，提供了一种控制无线电力传输装置的方法，该无线电力传输装置包括四个初级线圈，这些初级线圈中的每个初级线圈与其他相邻的初级线圈部分地重叠并且电气独立于其他初级线圈，该方法包括：(a)向四个初级线圈供应电力，使得四个初级线圈中的每个初级线圈生成在相同方向上具有相同强度的磁场；(b)感测由无线电力传输装置形成的磁场被相邻的无线电力拾取装置改变时每个初级线圈的状态变化；(c)基于包括步骤(b)中感测到的每个初级线圈的状态变化的信息来确定相邻的无线电力拾取装置的位置；(d)基于步骤(c)中确定的相邻的无线电力拾取装置的位置来决定每个初级线圈的操作模式；以及(e)基于步骤(d)中决定的每个初级线圈的操作模式来控制每个初级线圈的操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线电力传输装置，包括：
至少四个初级线圈，这些初级线圈中的每个初级线圈与其他相邻的初级线圈部分地重叠并且电气独立于其他初级线圈；
电力拾取装置位置确定单元，被配置为在包括由至少四个初级线圈中的每个生成的电流的变化的信息被提供作为输入时，输出包括相邻的无线电力拾取装置的位置的信息；
控制单元，被配置为通过执行以下各项来单独地控制至少四个初级线圈的操作：(a)向所述至少四个初级线圈供应电力，使得所述至少四个初级线圈生成在相同方向上具有相同强度的磁场；(b)感测在由无线电力传输装置形成的磁场被相邻的无线电力拾取装置改变时至少四个初级线圈中的每个初级线圈的状态变化；(c)基于包括步骤(b)中感测到的所述至少四个初级线圈中的每个初级线圈的状态变化的信息，来确定相邻的无线电力拾取装置的位置；(d)基于步骤(c)中确定的相邻的无线电力拾取装置的位置来决定所述至少四个初级线圈中的每个初级线圈的操作模式；以及(e)基于步骤(d)中确定的所述至少四个初级线圈中的每个初级线圈的操作模式来控制所述至少四个初级线圈中的每个初级线圈的操作。
根据本发明的又一个方面，提供了一种在无线电力传输装置中使用的初级线圈单元，该初级线圈单元包括：四个初级线圈，这些初级线圈中的每个初级线圈与其他初级线圈部分地重叠并且具有矩形形状，其中，四个初级线圈彼此电气独立，每个初级线圈的纵横比在1.0至1.1的范围内，并且每个初级线圈的一边与另一相邻的初级线圈重叠的比率在0.47至0.58的范围内。
根据本发明的又一个方面，提供了一种控制无线电力拾取装置的方法，该无线电力拾取装置包括四个拾取线圈，这些拾取线圈中的每个拾取线圈与其他相邻的拾取线圈部分地重叠并且电气独立于其他拾取线圈，该方法包括：(a)感测每个拾取线圈的状态；(b)基于包括步骤(a)中感测到的每个拾取线圈的状态的变化的信息来确定无线电力拾取装置的位置；(c)基于包括步骤(b)中确定的无线电力拾取装置的位置的信息来决定每个拾取线圈的操作模式；以及(d)基于步骤(c)中决定的每个拾取线圈的操作模式来控制每个拾取线圈的操作。
根据本发明的又一个方面，提供了一种无线电力拾取装置，包括：至少四个拾取线圈，这些拾取线圈中的每个拾取线圈与其他相邻的拾取线圈部分地重叠并且电气独立于其他拾取线圈；电力拾取装置位置确定单元，被配置为在包括由每个拾取线圈生成的电流的变化的信息提供作为输入时，输出包括无线电力拾取装置的位置的信息；控制单元，被配置为通过执行以下各项来单独地控制每个拾取线圈的操作：(a)感测每个拾取线圈的状态；(b)基于包括步骤(a)中感测到的每个拾取线圈的状态的变化的信息来确定无线电力拾取装置的位置；(c)基于包括步骤(b)中确定的无线电力拾取装置的位置的信息来决定每个拾取线圈的操作模式；以及(d)基于步骤(c)中决定的每个拾取线圈的操作模式来控制每个拾取线圈的操作。
根据本发明的又一个方面，提供了一种在无线电力拾取装置中使用的拾取线圈单元，包括：四个拾取线圈，这些拾取线圈中的每个拾取线圈与其他拾取线圈部分地重叠并且具有矩形形状，其中，四个拾取线圈彼此电气独立，每个拾取线圈的纵横比在1.0至1.25的范围内，并且每个拾取线圈的一边与另一相邻的拾取线圈重叠的比率在0.5至0.8的范围内。
发明的有利效果
根据本发明，提供了一种电力传输系统和一种电力拾取系统，其能够满足标准兼容性并改善远程无线电力传输的效率。另外，提供了一种无线电力传输系统，其中电力传输系统和电力拾取系统相组合以使效果最大化。
另外，根据本发明，提供了一种电力传输系统，其能够与各种类型的常规电力拾取系统兼容，并且通过改变电力传输磁通量图案而能够扩展与不同磁场或未来有待开发的新型电力拾取系统的兼容性。
另外，根据本发明，提供了一种电力拾取系统，其能够与各种类型的常规电力传输系统兼容，并且通过改变连接拾取线圈的状态或控制流经拾取线圈的电流的相位，能够扩展与不同磁场或未来有待开发的新型电力传输系统的兼容性。
附图说明
在下文中，将参考附图详细描述用于实现效果的本发明的示例性实施方式。
图1是示出将根据现有技术的电力传输装置在横向方向上布置为长时，根据标准电力拾取装置的位置偏差的感生电压的示图；
图2是示出将根据现有技术的电力传输装置在纵向方向上布置为长时，根据标准电力拾取装置的位置偏差的感生电压的示图；
图3是根据本发明的实施方式的电力传输装置的示意图；
图4是图3中所示的电力传输装置的初级线圈单元的平面图和正视图；
图5是图3中所示的电力传输装置的谐振电容器模块的示意图；
图6是示出图3中所示的电力传输装置的初级线圈单元的操作模式的示图，其中初级线圈单元的每个初级线圈具有方形形状；
图7是示出图3中所示的电力传输装置的初级线圈单元的操作模式的示图，其中初级线圈单元的每个初级线圈具有矩形形状；
图8是示出根据图3中所示的电力传输装置中的初级线圈单元的纵横比和重叠程度的感生电压的变化的示图；
图9是根据本发明的实施方式的电力拾取装置的示图；
图10是图9中所示的电力拾取装置的拾取线圈单元的示图；
图11是图10中所示的拾取线圈单元的一个拾取线圈的示图；
图12是示出图10中所示的拾取线圈的操作模式的示图；
图13A是示出将根据本发明的电力拾取装置设置在y方向上偏离标准电力传输装置的中心的位置处时，拾取线圈的操作模式的示图；
图13B是示出将根据本发明的电力拾取装置设置在x方向上偏离标准电力传输装置的中心的位置处时，拾取线圈的操作模式的示图；
图13C是示出将根据本发明的电力拾取装置设置在对角地偏离标准电力传输装置的中心的位置处时，拾取线圈的操作模式的示图；
图14是示出当根据本发明的电力拾取装置偏离标准电力传输装置的中心时，电力拾取装置感生的电压的曲线图；
图15是示出通过根据本发明的电力传输装置获得电力拾取装置的位置的方法的流程图；
图16是示出图15的步骤S120的详细步骤的流程图；
图17是示出通过根据本发明的电力拾取装置获得电力拾取装置的位置的方法的流程图；
图18是示出当根据本发明的电力传输装置和电力拾取装置彼此组合时，随着电力接收装置的位置偏差，感生电压的变化的曲线图；
图19A是示出当根据本发明的电力拾取装置处于全模式时，随着根据本发明的电力传输装置的位置偏差，电力拾取装置的操作模式的变化的示图；
图19B是示出当根据本发明的电力拾取装置处于全模式时，随着根据本发明的电力传输装置的位置偏差，电力拾取装置的操作模式的变化的示图；
图19C是示出当根据本发明的电力拾取装置的操作模式变化时，随着根据本发明的电力传输装置的位置偏差，电力拾取装置的操作模式的变化的示图；
图19D是示出当根据本发明的电力拾取装置的操作模式变化时，随着根据本发明的电力传输装置的位置偏差，电力拾取装置的操作模式的变化的示图；
图20是示出标准电力拾取系统与根据本发明的电力拾取系统之间的位置偏差的示图；以及
图21是示出在使用图5中所示的共享电容器模块时，初级线圈的每个模式中的开关的操作的示图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。在以下描述中，提供具体细节仅用以帮助全面地理解本发明的示例性实施方式。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施方式进行各种改变和修改。在本发明的描述中，在可能使本发明的本质不必要地模糊时，将省略相关已知的功能和配置的详细描述。此外，在附图中省略了与本发明无关的部分，以使本发明清楚，并且在整个说明书中，相同的参考数字表示相同或相似的部件。
电力传输装置
电力传输装置的配置
图1示出了标准电力传输/拾取系统，在该系统中，在电力传输装置1在横向方向上布置为长之后，电力拾取装置2相对于电力传输装置1的中心在x方向和y方向上移动，并且示出了通过模拟计算电力拾取装置2感生的电压的结果。图2示出了标准电力传输/拾取系统，在该系统中，在电力传输装置1在纵向方向上布置为长之后，电力拾取装置2相对于电力传输装置1的中心在x方向和y方向上移动，并且示出了通过模拟计算电力拾取装置2感生的电压的结果。在图1和图2中，填充有红色字符的框表示在电力拾取装置2中产生了反电压。
另一方面，尽管停车区域的标准因国家而异，但宽度被规定在2.0m至2.6m的范围内，长度被规定在约5m至约6m的范围内。通常，在紧凑型车辆的情况下，宽度约为1.6米。在半中型车辆的情况下，宽度约为1.8米。因此，当通过无线电力传输对车辆的电池充电时，在电力传输装置与电力拾取装置之间可能产生约0.1m至约0.5m的偏差。
因此，在标准电力传输/拾取系统中，当在电力传输装置与电力拾取装置的位置之间出现偏差时，即使偏差很小，感生电力也会大大降低。在偏差大时，可能产生反电压。
图3示意性地示出了根据本发明的实施方式的具有四个线圈的初级线圈单元110和使用该初级线圈单元的电力传输装置100。电力传输装置100包括具有四个初级线圈111～114的初级线圈单元110、谐振电容器模块130、逆变器140、以及经由谐振电容器模块130将每个线圈111～114连接至逆变器140的四个开关121～124。
在图4中示出了图3的初级线圈单元110的一个实例。相同的参考数字表示相同的部件。参考数字115表示电力传输芯115。图4中描绘的四个初级线圈111～114各自具有基本上矩形形状，并且被布置成使得由每个初级线圈形成的内部区域彼此部分重叠。这些初级线圈具有相同尺寸的矩形形状。然而，初级线圈的形状不必限于矩形形状，而是可以根据所需的磁通量图案进行各种修改。另外，在图4中描绘的实施方式中，尽管初级线圈以相同的方式重叠，但是可以根据所需的磁通量图案对重叠方式进行各种修改。初级线圈单元的四个初级线圈以第三初级线圈113、第二初级线圈112、第一初级线圈111和第四初级线圈114的顺序堆叠在电力传输芯115上。可以在每个初级线圈内部的空间中提供用于保持每个初级线圈的形状的形状保持构件(未示出)。显然，这些初级线圈可以以其他方式布置。
初级线圈111～114中的每个初级线圈通过开关121～124的媒介连接至逆变器140。例如，开关121～124中的每个开关可以被形成为切换供应给每个初级线圈111～114的电力的方向或者切断电力。因此，可以通过每个开关的切换操作向每个初级线圈111～114提供具有相同相位或相反相位的高频电力，或者可以切断电源。初级线圈111～114中的每个初级线圈通过谐振电容器模块130的媒介连接至逆变器140。
图5基本上示出了谐振电容器模块130以及每个初级线圈111～114与谐振电容器模块130之间的电连接的一个实例。在图5中，初级线圈111～114和开关SW1～SW4以不同于图3中描绘的方式彼此连接。可以电气地控制谐振电容器模块30中的开关SWA、SWB和SWC。下面将详细描述根据每个初级线圈111～114的单独操作，电力传输装置100的若干操作模式。
初级线圈的操作模式
图6示出了根据本发明的实施方式的当标准电力拾取装置的位置在x方向和y方向上相对于初级线圈单元110的中心位置改变时生成最有利的感生电压时，施加到每个初级线圈111～114的电流的方向。详细地，供应给每个初级线圈的电流的方向被控制为，使得标准电力拾取装置感生的电压是相反的区段以及其中不存在任何感生电压的死区段均不存在。
在图6的表中，4位数字表示施加到每个初级线圈的电流的方向，并且按顺序表示第一到第四初级线圈。也就是说，例如，“1 1 -1-1”表示顺时针电流施加到第一和第二初级线圈111和112，逆时针电流施加到第三和第四初级线圈113和114。
当通过模拟类型确认分类模式时，存在三种模式：四分之一模式、全模式和半模式。在四分之一模式中，流经四个初级线圈中的一个初级线圈的电流的方向与流经其余初级线圈的电流的方向(它们是相同的)不同。在半模式中，流经在横向或纵向方向上彼此相邻的初级线圈的电流的方向是相同的。在全模式中，流经四个初级线圈的电流方向是相同的。在每种模式中，存在这样的情况：流经这些线圈的电流(彼此电气对称)的方向彼此相反。因此，初级线圈以八个四分之一模式、四个半模式和两个全模式(即，总共14个操作模式)操作。
在初级线圈具有矩形形状的情况下，用于生成对标准电力拾取装置最有利的感生电压的初级线圈的操作模式被改变。例如，图7示出了供应给每个初级线圈的电流的方向，使得不存在其中标准电力拾取装置感生的电压相反的区段以及其中不存在任何电动势的死区段。与图6相比，可知，改变了供应给每个初级线圈的电流的方向。
初级线圈的形状和布置
上述附图中所示的初级线圈具有矩形形状并且彼此部分重叠。在下文中，将描述由初级线圈生成的磁场根据初级线圈的形状和重叠区域所发生的变化。
图8示出了填充有在改变初级线圈的纵横比和重叠程度时通过模拟计算标准电力拾取装置感生的电压的结果的表。为了对比，即使纵横比改变，每个初级线圈中包含的导体的质量保持相同。通过使每个线圈在x方向和y方向上朝向初级线圈单元110的中心移动相同的距离来改变重叠程度。
模拟结果总结如下：
1)尽管当标准电力拾取装置处于与电力传输装置的中心匹配的位置时，随着重叠程度增加，感生电压增加，但是当标准电力拾取装置的位置偏差增加时，感生电压的减小程度增加。
2)关于纵横比，即使纵横比没有很大变化，标准电力拾取装置感生的电压也会变化很大。
3)关于初级线圈的形状，判断初级线圈在矩形形状的情况下比方形形状的情况更有利的。然而，根据初级线圈的形状，标准电力拾取装置感生的电压之间的差异不大。考虑到初级线圈的制造条件，初级线圈可以具有方形形状。
基于在模拟中确认的初级线圈单元110的纵横比和重叠程度示出的实施方式中的每个变量的范围如下：纵横比在约1.0至约1.1的范围内，并且基于每个初级线圈的内部区域，重叠程度在约0.25至约0.55的范围内。
电力拾取装置
电力拾取装置的配置
图9是示出根据本发明的实施方式的具有四个线圈的拾取线圈单元210和使用该拾取线圈单元的电力拾取装置200的示意图。电力拾取装置200包括具有四个拾取线圈211～214的拾取线圈单元210、以及整流器模块230。各个拾取线圈211～214通过各个开关221～224连接至整流器模块230。整流器模块230向负载电阻器或电池300提供直流电力。
图10示出了图9中描绘的拾取线圈单元210的一个实例。相同的参考数字表示相同的部件。出于方便描述的目的，未示出电力拾取芯。图10中描绘的拾取线圈211～214中的每个拾取线圈具有基本上矩形的形状，并且这些线圈布置成允许由线圈形成的内部区域彼此部分地重叠。另外，这些线圈具有相同尺寸的矩形形状。拾取线圈的形状不限于矩形形状，而是可以根据所需的磁通量图案进行各种修改。另外，尽管在图10中描绘的实施方式中这些线圈以相同的方式彼此重叠，但是可以以对应于所需的磁通量图案使线圈彼此重叠的方式对实施方式进行各种修改。
图11示出了拾取线圈单元210的四个拾取线圈中的一个拾取线圈211。具有矩形形状的拾取线圈211具有通过使两个短边中的一个短边凹入而形成的凹入部分211a。凹入部分211a被形成在凹入部分211a与另一个拾取线圈重叠的位置处，使得即使这四个拾取线圈彼此重叠，也防止拾取线圈单元210的高度上升。由于拾取线圈单元210设置在车辆的下部，因此较低的高度是有利的。
各个拾取线圈211～214通过开关221～224连接至整流器模块230。例如，各个开关221～224被形成为切换从各个拾取线圈211～214输出的电力的方向。通过开关的切换操作，从拾取线圈211～214输出的电力的相位可以彼此相同或相反。与初级线圈不同，从拾取线圈输出的电力不被切断。
拾取线圈的操作模式
图12示出了根据本发明的实施方式的拾取线圈单元210的所有操作模式。在四分之一模式中，四个拾取线圈中的一个拾取线圈感生的电流的方向与其余拾取线圈感生的电流的方向(它们是相同的)不同。在半模式中，在横向或纵向方向上彼此相邻的拾取线圈感生出在相同方向上流动的电流。在全模式中，所有四个拾取线圈感生出在相同方向上流动的电流。在所描绘的每种模式中，存在彼此电气对称的电流，即，在相反的方向上流经线圈。因此，作为拾取线圈的操作模式，总共有14种操作模式，包括八个四分之一模式、四个半模式和两个全模式。
图13A至图13C示出了根据本发明的操作模式，其中根据拾取线圈的位置，从标准电力传输装置感生出最高电压，并且通过模拟计算和确认。在附图中，“Z2min”和“Z2max”表示拾取线圈垂直远离初级线圈的程度，括号中的数字表示在x方向和y方向上从初级线圈的中心到拾取线圈的距离，以毫米为单位。
如图13A中所示，当根据本发明的拾取线圈在y方向上远离标准初级线圈的中心同时保持垂直位置“Z2min”时，拾取线圈的操作模式按照全模式、半模式和四分之一模式的顺序改变。这种方式与垂直位置“Z2max”的基本相同，但四分之一模式仅在位置(0,275)处示出。
如图13B中所示，当根据本发明的拾取线圈在x方向上远离标准初级线圈的中心同时保持垂直位置“Z2min”时，拾取线圈的操作模式按照全模式、四分之一模式和半模式的顺序改变。在垂直位置“Z2max”处，全模式改变为四分之一模式。
如图13C中所示，当根据本发明的拾取线圈在对角方向上远离标准初级线圈的中心同时保持垂直位置“Z2min”时，拾取线圈的操作模式按照全模式(+)、半模式和全模式(-)的顺序改变。在垂直位置“Z2max”处，操作模式按全模式、四分之一模式、半模式和四分之一模式的顺序改变。
图14是示出根据本发明的拾取线圈基于拾取线圈的模式，相对于标准初级线圈在x轴和y方向上的每个位置处感生的电压的模拟结果的曲线图。如图所示，当拾取线圈保持在全模式时，示出了其中拾取线圈感生的电压为0(零)的死区段。然而，在适当地改变拾取线圈的模式时，可知，未示出死区段。
拾取线圈的形状和布置
上述附图中所示的拾取线圈具有矩形形状并且彼此部分重叠。当拾取线圈的重叠程度改变时，当随着重叠程度增加，拾取线圈位于与电力传输装置的中心一致的位置时，感生电压增加，但是当电力拾取装置的位置偏差增加时，感生电压的减小程度增加。
在所示实施方式中，拾取线圈具有矩形形状，但是可以具有方形形状。然而，作为模拟的结果，发现，拾取线圈的内部区域与特定区域重叠是有利的。当考虑到这一点总结拾取线圈的纵横比和重叠程度时，纵横比在约1至约1.25的范围内，并且拾取线圈的内部区域相对于拾取线圈的长边的重叠程度优选地在约0.35至约0.65的范围内。
控制方法
控制电力传输装置的方法
图15和图16示出了根据本发明的控制具有四个初级线圈的电力传输装置的方法。
如图15中所示，控制电力传输装置的方法包括：步骤S100，向四个初级线圈供应电力，使得四个初级线圈中的每个初级线圈生成在相同方向上具有相同强度的磁场；步骤S120，获得相邻的电力拾取装置的位置；以及步骤S140，基于相邻的无线电力拾取装置的位置确定每个初级线圈的操作模式。基于如上所述确定的每个初级线圈的操作模式，控制每个初级线圈的操作。
在步骤120中，相邻的电力拾取装置的位置是通过执行如下图16中所示的方法获得的。该方法包括：步骤S122，通过与电力拾取装置通信来接收包括电力拾取装置的类型的信息；步骤S124，获得每个初级线圈的状态的变化；以及步骤S126，基于包括所获得的每个初级线圈的状态的变化的信息来确定相邻的无线电力拾取装置的位置。在这种情况下，每个初级线圈的状态的变化包括流经每个初级线圈的电流的变化、施加的电压的变化、功率的变化、以及磁场的变化中的至少一者。在步骤S126中，可以通过考虑包括电力拾取装置的类型的接收信息来获得电力拾取装置的位置。
当电力拾取装置包括多个拾取线圈时，在步骤S210中的包括电力拾取装置的类型的信息中可以包括关于每个拾取线圈的状态(诸如，由电力传输装置形成的磁场生成的电压、电流、功率、磁场等)的变化的信息。当拾取线圈的位置不改变时，拾取线圈状态的这种改变可能出现，并且可能在安装在车辆中的电力拾取装置从远程位置接近电力传输装置时出现。当车辆接近电力传输装置而改变拾取线圈的状态时，可以将关于车辆的移动的信息进一步传输到电力传输装置。
当没有执行与电力拾取装置的通信时，可以仅基于每个初级线圈的状态改变来确定电力拾取装置的位置。
在步骤S126中，可以利用各种方案基于给定信息来获得电力拾取装置的位置。在本发明中，基于模拟数据或实验数据，诸如支持向量机的机器学习技术或诸如CNN或RNN的神经网络算法。
当使用神经网络算法的情况作为实例进行说明时，可以通过执行监督式学习来形成电力拾取装置位置确定单元，监督式学习包括电力传输装置的每个初级线圈中由于相邻的电力拾取装置产生的电流的变化作为输入以及相邻的电力拾取装置的位置作为输出。当包括从电力拾取装置位置确定单元的每个初级线圈产生的电流的变化的信息被提供作为输入时，电力拾取装置位置确定单元输出包括相邻无线电力拾取装置的位置的信息。神经网络算法的输入可以包括关于相邻的电力拾取装置的类型的信息和/或由电力传输装置形成的磁场改变的拾取线圈的状态。
控制电力拾取装置的方法
图17示出了根据本发明的控制电力拾取装置中的每个拾取线圈的操作模式的方法。
首先，在步骤S210中，感测电力拾取装置的四个拾取线圈的状态。为此，预先向电力传输装置供应电力以形成磁场，并且通过磁场改变每个拾取线圈的状态。拾取线圈的状态包括电流、电压、功率和磁场中的至少一者。可以在拾取线圈停止的状态下检测拾取线圈的状态，或者可以在安装了拾取线圈的车辆从远程位置接近电力传输装置时连续获得拾取线圈的状态。
接下来，在步骤S220中，仅基于在步骤S210中感测的每个拾取线圈的状态或者同时考虑附加信息来确定电力拾取装置的位置。附加信息包括关于电力传输装置的类型等的信息。
在步骤S230中，在获得电力拾取装置的位置时，使用信息或与附加信息一起确定每个拾取线圈的操作模式。在这种情况下，附加信息可以包括关于当电力馈送装置是能够切换操作模式的类型时电力传输装置的操作模式的信息。原因是拾取线圈的状态根据电力传输装置的操作模式而改变。
当确定每个拾取线圈的操作模式时，根据确定的操作模式控制每个拾取线圈的操作。
在步骤S210中，电力拾取装置可以包括用于获得电力拾取装置的位置的电力拾取装置位置获取单元。与电力传输装置位置获取单元类似，电力拾取装置位置获取单元利用机器学习技术或神经网络算法。
例如，当利用神经网络算法时，执行包括电力拾取装置的每个拾取线圈的状态作为输入和无线电力拾取装置的位置作为输出的监督式学习。当通过神经网络算法提供包括电力拾取装置的每个拾取线圈的状态的信息作为输入时，输出包括无线电力拾取装置的位置的信息。
对电力传输装置和电力拾取装置的控制
图18示出了当根据本发明的电力传输装置和电力拾取装置一起使用时，根据每个装置的操作模式在电力拾取装置中生成的感生电压。
如图18中所示，在电力传输装置和电力拾取装置固定为全模式的状态下，存在根据电力拾取装置的位置不生成感生电压的死区段。当电力传输装置固定为全模式并且仅切换电力拾取装置的操作模式时，不存在死区段。在切换电力传输装置的操作模式时，在电力拾取装置中生成的感生电压进一步增加，并且在切换电力传输装置和电力拾取装置的操作模式时，电力拾取装置的感生电压稍有增加。
图19A至图19D示出了电力传输装置的操作模式切换与否的情况如何影响电力拾取装置的位置和操作模式。
参见图19A和图19B，当电力传输装置处于全模式时，电力拾取装置在x方向或y方向上分隔300mm或375mm的位置处以半模式或四分之一模式操作。电力拾取装置在对角线方向上分隔的位置处以四分之一模式或全模式操作。相比而言，参见图19C和图19D，电力拾取装置在y方向上分隔300mm的位置处以全模式操作，并且在分离375mm的位置处以半模式或全模式操作。
参见图19A至图19D，可知，在切换电力传输装置的操作模式时，电力拾取装置感生的电压增加。
图20示出了在标准电力传输装置和标准电力拾取装置的组合中以及在根据本发明的电力传输装置和电力拾取装置的组合中，在每个位置处在根据本发明的线圈中电力拾取装置感生的电压的模拟结果。在根据本发明的装置的情况下，该图示出了切换电力传输装置和电力拾取装置的操作模式的结果。
如图所示，在使用根据本发明的电力传输装置和根据本发明的电力拾取装置的情况下，与使用根据标准的电力传输装置和电力拾取装置的情况相比，即使在电力拾取装置的位置出现偏差时，电力拾取装置感生的电压仍然很高。因此，根据本发明，可以获得一种对于电力拾取装置的位置偏差更具鲁棒性的无线电力传输系统。
图21示出了根据本发明的实施方式如何操作每个开关以切换电力传输装置的每个初级线圈的操作模式。如图所示，为了以全模式操作初级线圈，SWA、SW2和SW4闭合，其余开关断开。为了以半模式操作初级线圈，SWB、SW1和SW4闭合，其余开关断开。为了以四分之一模式操作初级线圈，SWC、SW2、SW3闭合，其余开关断开。
图21中所示的谐振电容器模块不仅适用于电力传输装置，而且适用于电力拾取装置。也就是说，如图所示，谐振电容器模块和开关可以设置在每个拾取线圈与整流器模块之间。
应当注意，本发明不限于在本发明的详细描述中提到的具体形式，并且包括在所附权利要求中限定的本发明的精神和范围内的所有修改和等同物以及替代物。
例如，尽管已经描述了通过切换开关将供应至初级线圈的电流的相位改变180度，但是本发明不必限于此，并且可以通过使用移相器连续地改变电流的相位。类似地，尽管已经描述了通过开关将从拾取线圈输出的电流的相位改变180度，但是可以通过使用移相器来连续地改变输出电流的相位。

Claims (19)

1.一种控制无线电力传输装置的方法，所述无线电力传输装置包括四个初级线圈，每个所述初级线圈与其他相邻的初级线圈部分地重叠并且电气独立于其他初级线圈，所述方法包括以下步骤：
（a）向所述四个初级线圈供应电力，使得所述四个初级线圈中的每个生成在相同方向上具有相同强度的磁场；
（b）感测在由所述无线电力传输装置形成的磁场被邻近的无线电力拾取装置改变时每个初级线圈的状态变化；
（c）基于包括所述步骤（b）中感测到的每个初级线圈的所述状态变化的输入信息来确定所述邻近的无线电力拾取装置的位置；
（d）基于所述步骤（c）中确定的所述邻近的无线电力拾取装置的所述位置来决定操作模式；以及
（e）基于所述步骤（d）中决定的每个初级线圈的所述操作模式来控制每个初级线圈的操作，
其中，在所述步骤（d）中，每个初级线圈的所述操作模式被决定为使得在所述邻近的无线电力拾取装置处的任何感生的电压不为零，
其中，每个初级线圈的纵横比在1.0至1.1的范围内，并且每个初级线圈的一边与另一相邻的初级线圈重叠的比率在0.47至0.58的范围内，以及
其中，所述操作模式包括第一模式，在所述第一模式中，流经四个初级线圈的电流方向是相同的的；第二模式，在所述第二模式中，流经在横向或纵向方向上彼此相邻的两个初级线圈的电流的方向是相同的；第三模式，在所述第三模式中，流经一个初级线圈的电流的方向与流经其余三个初级线圈的电流的方向不同。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线电力传输装置包括电力拾取装置位置确定单元，所述电力拾取装置位置确定单元使用基于模拟数据或实验数据训练的深度学习算法，并且
其中，在所述电力拾取装置位置确定单元的训练期间，提供由所述邻近的无线电力拾取装置引起的所述无线电力传输装置的每个初级线圈中生成的电流的变化作为输入，并且提供所述邻近的无线电力拾取装置的所述位置作为标签。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤（c）中，用于确定所述邻近的无线电力拾取装置的所述位置的所述信息包括所述邻近的无线电力拾取装置的种类。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（b）中的每个初级线圈的所述状态变化包括每个初级线圈中的电流变化。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述步骤（c）中，用于确定所述邻近的无线电力拾取装置的所述位置的信息包括在所述邻近的无线电力拾取装置的拾取线圈中感生的电流。
6.一种无线电力传输装置，包括：
电源；
四个初级线圈，每个所述初级线圈与其他相邻的初级线圈部分地重叠并且电气独立于其他初级线圈；
感测单元，用于感测在由所述无线电力传输装置形成的磁场被邻近的无线电力拾取装置改变时每个初级线圈的状态变化；
电力拾取装置位置确定单元，被配置为基于包括由所述感测单元感测的每个初级线圈的所述状态变化的输入信息，提供邻近的无线电力拾取装置的位置的输出信息；
控制单元，被配置为基于包括由所述电力拾取装置位置确定单元提供的所述邻近的无线电力拾取装置的位置的信息来确定操作模式并且基于确定的操作模式来控制所述四个初级线圈的电流，
所述操作模式被决定为使得在所述邻近的无线电力拾取装置处的任何感生的电压不为零，以及
其中，每个初级线圈的纵横比在1.0至1.1的范围内，并且每个初级线圈的一边与另一相邻的初级线圈重叠的比率在0.47至0.58的范围内，以及
其中，所述操作模式包括第一模式，在所述第一模式中，流经四个初级线圈的电流方向是相同的；第二模式，在所述第二模式中，流经在横向或纵向方向上彼此相邻的两个初级线圈的电流的方向是相同的；第三模式，在所述第三模式中，流经一个初级线圈的电流的方向与流经其余三个初级线圈的电流的方向不同。
7.根据权利要求6所述的无线电力传输装置，其中，使用基于模拟数据或实验数据的深度学习算法训练所述电力拾取装置位置确定单元，以及
在所述电力拾取装置位置确定单元的训练期间，提供由所述邻近的无线电力拾取装置引起的所述无线电力传输装置的每个初级线圈中生成的电流的变化作为输入，并且提供所述邻近的无线电力拾取装置的所述位置作为标签。
8.根据权利要求6所述的无线电力传输装置，其中，所述电力拾取装置位置确定单元的所述输入信息包括每个初级线圈中的电流变化。
9.根据权利要求6所述的无线电力传输装置，进一步包括通信单元，被配置为与所述邻近的无线电力拾取装置通信，其中，所述电力拾取装置位置确定单元的所述输入信息包括所述邻近的无线电力拾取装置的种类。
10.根据权利要求6所述的无线电力传输装置，进一步包括通信单元，被配置为与所述邻近的无线电力拾取装置通信，其中，所述电力拾取装置位置确定单元的所述输入信息包括在所述邻近的无线电力拾取装置的拾取线圈中感生的电流。
11.一种控制无线电力拾取装置的方法，所述无线电力拾取装置包括四个拾取线圈，每个所述拾取线圈与其他相邻的拾取线圈部分地重叠并且电气独立于其他拾取线圈，所述方法包括以下步骤：
（a）感测每个拾取线圈的状态；
（b）基于包括所述步骤（a）中感测到的每个拾取线圈的所述状态的变化的信息，来确定所述无线电力拾取装置的位置；
（c）基于包括所述步骤（b）中确定的所述无线电力拾取装置的所述位置的信息，来确定每个拾取线圈的操作模式；以及
（d）基于所述步骤（c）中确定的每个拾取线圈的所述操作模式，来控制每个拾取线圈的操作，
其中，在所述步骤（d）中，从每个拾取线圈输出的电力被控制为不被切断，以及
其中，所述操作模式包括第一模式、第二模式和第三模式，在所述第一模式中，所述四个拾取线圈中的一个拾取线圈感生的电流的方向不同于相同的其余拾取线圈感生的电流的方向，在所述第二模式中，在横向方向或纵向方向上彼此相邻的所述拾取线圈感生出在相同方向上流动的电流，在所述第三模式中，所有所述四个拾取线圈感生出在相同方向上流动的电流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述无线电力拾取装置包括电力拾取装置位置确定单元，所述电力拾取装置位置确定单元使用基于模拟数据或实验数据的深度学习算法，并且
由所述电力拾取装置位置确定单元执行所述无线电力拾取装置的所述位置的确定，
其中，在监督式学习中，提供所述无线电力拾取装置的每个拾取线圈的所述状态作为输入，并且提供所述无线电力拾取装置的所述位置作为标签，并且
在提供包括所述无线电力拾取装置的每个拾取线圈的所述状态的信息作为输入时，所述电力拾取装置位置确定单元输出包括所述无线电力拾取装置的所述位置的信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述步骤（b）中用于确定所述无线电力拾取装置的所述位置的信息包括所述无线电力拾取装置的种类。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，被提供用于所述电力拾取装置位置确定单元的所述监督式学习的所述输入包括关于所述无线电力拾取装置的所述种类的所述信息。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在所述步骤（c）之前请求无线电力传输装置切换至电力传输模式的步骤，
其中，关于所述无线电力传输装置的所述电力传输模式的信息进一步用于在所述步骤（c）中确定每个拾取线圈的所述操作模式。
16.一种无线电力拾取装置，包括：
至少四个拾取线圈，每个所述拾取线圈与其他相邻的拾取线圈部分地重叠并且电气独立于其他拾取线圈；
电力拾取装置位置确定单元，被配置为在提供包括由每个拾取线圈生成的电流的变化的信息作为输入时，输出包括所述无线电力拾取装置的位置的信息；
控制单元，被配置为通过执行以下步骤来单独地控制每个拾取线圈的操作：
（a）感测每个拾取线圈的状态；
（b）基于包括所述步骤（a）中感测到的每个拾取线圈的所述状态的变化的信息来确定所述无线电力拾取装置的位置；
（c）基于包括所述步骤（b）中确定的所述无线电力拾取装置的所述位置的信息来确定每个拾取线圈的操作模式；以及
（d）基于所述步骤（c）中确定的每个拾取线圈的所述操作模式来控制每个拾取线圈的操作，
其中，在所述步骤（d）中，从每个拾取线圈输出的电力被控制为不被切断，
其中，所述操作模式包括第一模式、第二模式和第三模式，在所述第一模式中，所述四个拾取线圈中的一个拾取线圈感生的电流的方向不同于相同的其余拾取线圈感生的电流的方向，在所述第二模式中，在横向方向或纵向方向上彼此相邻的所述拾取线圈感生出在相同方向上流动的电流，在所述第三模式中，所有所述四个拾取线圈感生出在相同方向上流动的电流。
17.根据权利要求16所述的无线电力拾取装置，其中，所述电力拾取装置位置确定单元使用基于模拟数据或实验数据的深度学习算法，并且
在监督式学习期间，提供所述无线电力拾取装置的每个拾取线圈的所述状态作为输入，并且提供所述无线电力拾取装置的所述位置作为标签，并且
其中，在提供包括所述无线电力拾取装置的每个拾取线圈的所述状态的信息作为输入时，所述电力拾取装置位置确定单元输出包括所述无线电力拾取装置的所述位置的信息。
18.根据权利要求17所述的无线电力拾取装置，进一步包括通信单元，被配置为与邻近的无线电力传输装置通信。
19.一种在根据权利要求16所述的无线电力拾取装置中使用的拾取线圈单元，所述拾取线圈单元包括：
四个拾取线圈，每个所述拾取线圈与其他拾取线圈部分地重叠并且具有矩形形状，
其中，所述四个拾取线圈彼此电气独立，
每个拾取线圈的纵横比在1.0至1.25的范围内，并且
每个拾取线圈的一边与另一相邻的拾取线圈重叠的比率在0.5至0.8的范围内。
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PCT/KR2018/002800 WO2019017556A1 (en) 2017-07-18 2018-03-09 WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM COMPRISING A PRIMARY COIL UNIT HAVING A PLURALITY OF INDEPENDENTLY CONTROLLABLE COILS AND CAPTURE COIL UNIT HAVING A PLURALITY OF COILS

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11159054B2 (en) 2018-07-24 2021-10-26 Apple Inc. Wireless power transmitting devices
KR102645042B1 (ko) * 2018-09-14 2024-03-08 현대자동차주식회사 가변구조형 전자파차폐필터와 이를 구비한 차량용 무선충전기 및 그 제어방법
JP2022548282A (ja) * 2019-09-16 2022-11-17 ユタ ステイト ユニバーシティ 動的無線電力伝送ベースパッド
CN112564309B (zh) * 2020-11-30 2023-05-16 西安交通大学 一种基于多线圈解耦集成的紧凑型无线充电系统
CN113077973B (zh) * 2021-03-18 2022-03-25 哈尔滨工业大学 无线电能传输用3s松耦合变压器及参数确定方法
CN114132189B (zh) * 2021-10-15 2023-04-11 深圳职业技术学院 电动汽车大功率多端口无线充电桩

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101971453A (zh) * 2007-05-08 2011-02-09 莫琼移动股份有限公司 用于便携式设备的感应充电的系统和方法
CN104521151A (zh) * 2012-07-13 2015-04-15 高通股份有限公司 在预定空间中检测金属物件的系统、方法和设备
CN105391184A (zh) * 2014-08-28 2016-03-09 现代自动车株式会社 无线电力传输系统控制方法、无线电力接收装置及传输方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7948208B2 (en) * 2006-06-01 2011-05-24 Mojo Mobility, Inc. Power source, charging system, and inductive receiver for mobile devices
GB0716679D0 (en) * 2007-08-28 2007-10-03 Fells J Inductive power supply
TWI504096B (zh) * 2009-04-08 2015-10-11 Access Business Group Int Llc 可選擇性線圈陣列及其系統與方法
JP2015508940A (ja) * 2012-02-16 2015-03-23 オークランド ユニサービシズ リミテッドAuckland Uniservices Limited 複数コイル磁束パッド
US10432025B2 (en) * 2013-06-28 2019-10-01 Polyvalor, Limited Partnership Smart multicoil inductively-coupled array for wireless power transmission
CN107112787A (zh) * 2014-11-11 2017-08-29 鲍尔拜普罗克西有限公司 感应功率发射器
JP6732779B2 (ja) * 2015-03-04 2020-07-29 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． 誘導電力送信器
US10554240B2 (en) * 2015-12-28 2020-02-04 Apple, Inc. Wireless electronic device with radio-frequency sensors

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101971453A (zh) * 2007-05-08 2011-02-09 莫琼移动股份有限公司 用于便携式设备的感应充电的系统和方法
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