CN110095655A - 用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统及方法，该测量系统由电动汽车、无线充电接收装置、无线充电发射装置和自动测试装置组成，所述测试杆包括X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道，由于X轴横杆可在Y轴立柱自由移动，Y轴立柱可在Z轴轨道自由移动，因此通过自动测试装置可自动测量充电时电动汽车周围的每一个点磁场分布情况，能够快速的获得检测结果，并且获取的检测结果更为清晰、精准度更高，并通过形成三维图像将检测结果更为直观地展示给用户，方便用户根据磁场强度分布情况，完善控制策略。

Description

用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统及方法。

背景技术

随着新能源汽车，特别是电动汽车或者混合动力汽车的不断推广，新能源汽车与我们的日常生活已经日益相关。目前电动汽车的充电方式主要是有线充电方式，但是常规的有线充电方式存在很多不足之处，而无线充电方式可以弥补这些不足。目前无线充电已开始在某些小功率充电领域得到应用，例如手机充电。但是，用于电动汽车充电的大功率无线充电设备目前还处于起步阶段，还存在很多不足之处，例如系统检测功能较少、控制策略不完善、充电功率不能根据车载动力电池的状态而更改等。另外，相对于手机的小功率充电，用于电动车的大功率充电对安全性的要求更高。但是现有的对电动汽车的无线充电监测方案还不具有完善的自动监测功能，充电时，无法实时获取电动汽车周围磁场分布情况，进而导致控制策略也不完善。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统及方法，用以解决现有电动汽车的无线充电监测方案无法自动检测电动汽车周围电磁场分布、导致控制策略不完善的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统，其特征在于，包括：电动汽车、无线充电接收装置、无线充电发射装置、自动测试装置和上位机；

所述无线充电接收装置于电动汽车底部，与设置于地面的无线充电发射装置在一定距离内建立通信连接；所述自动测试装置与上位机之间通信连接；

所述自动测试装置包括测试杆、控制模块、驱动模块和电源模块，所述控制模块、驱动模块和电源模块设置于测试杆上，所述控制模块和驱动模块均与电源模块电性连接；

所述测试杆包括X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道，所述X轴横杆上设置有测试探头，所述X轴横杆设置于Y轴立柱上，所述X轴横杆在驱动模块的驱动下沿水平方向左右移动，并在驱动模块的驱动下在Y轴立柱上沿竖直方向上下移动，所述Y轴立柱设置于Z轴轨道上，并在驱动模块的驱动下在Z轴轨道上移动，所述Z轴轨道在一定距离内铺设于电动汽车一侧。

进一步地，作为一个可执行方案，自动测试装置可拆卸的设置于电动汽车一侧。

进一步地，作为一个可执行方案，若需测量充电时电动汽车四周电磁场分布，则所述Z轴轨道可叠加延长，并在一定距离内铺设于电动汽车四周。

进一步地，作为一个可执行方案，所述X轴横杆靠近电动汽车的一端的尾部位置设置有物体检测装置。

其中，在一个实例中，所述物体检测装置包括接触式传感器、光电传感器或超声波传感器。

具体地，所述X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道均由非磁性材料制成。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于上述测量系统的测量方法，所述方法包括：

上位机接收自动测试装置上传的测试数据并存储；

对存储的测试数据进行处理形成三维图。

进一步地，在一个实例中，对存储的测试数据进行处理形成三维图，包括：

在定义坐标系上生成测试数据对应点；

将测试数据对应点由点成线，线成面，最终形成电动汽车无线充电时电磁场三维分布图。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供了一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统及方法，该测量系统由电动汽车、无线充电接收装置、无线充电发射装置和自动测试装置组成，所述测试杆包括X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道，由于X轴横杆可在Y轴立柱自由移动，Y轴立柱可在Z轴轨道自由移动，因此通过自动测试装置可自动测量充电时电动汽车周围的每一个点磁场分布情况，能够快速的获得检测结果，并且获取的检测结果更为清晰、精准度更高，并通过形成三维图像将检测结果更为直观地展示给用户，方便用户根据磁场强度分布情况，完善控制策略。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例所述的用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统的结构示意图；

图2所示为本发明实施例所述的用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统的另一结构示意图；

图3所示为本发明实施例所述的基于上述测量系统的测量方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统，如图1所示，其为本发明实施例所述的用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统的结构示意图，所述系统包括：电动汽车11、无线充电接收装置12、无线充电发射装置13、自动测试装置和上位机；

所述无线充电接收12装置于电动汽车11底部，与设置于地面的无线充电发射装置13在一定距离内建立通信连接；所述自动测试装置与上位机之间通信连接；

所述自动测试装置包括测试杆、控制模块14、驱动模块15和电源模块16，所述控制模块14、驱动模块15和电源模块16设置于测试杆上，所述控制模块14和驱动模块15均与电源模块16电性连接；

所述测试杆包括X轴横杆17、Y轴立柱18和Z轴轨道19，所述X轴横杆17上设置有测试探头20，所述X轴横杆17设置于Y轴立柱18上，所述X轴横杆在驱动模块的驱动下沿水平方向左右移动，并在驱动模块15的驱动下在Y轴立柱18上沿竖直方向上下移动，所述Y轴立柱18设置于Z轴轨道19上，并在驱动模块15的驱动下在Z轴轨道19上移动，所述Z轴轨道19在一定距离内铺设于电动汽车一侧。

其中，测试探头20距离车身通过自动测试装置保持为设定值，如20CM。所述电源模块16外接市电。

在一个实例中，当需要测量电动汽车某一侧磁场强度时，就可以把自动测试装置设置于该侧，也就是说，自动测试装置可拆卸的设置于电动汽车一侧。

当然，若需测量充电时电动汽车四周电磁场分布，则所述Z轴轨道可根据需求叠加延长，并在一定距离内铺设于电动汽车四周，具体可参见图2所示。

具体地，所述X轴横杆靠近电动汽车的一端的尾部位置设置有物体检测装置21。通过该物体检测装置确定自动检测装置与电动汽车的距离，以便确定电动汽车周围磁场分布情况。

其中，所述物体检测装置包括接触式传感器、光电传感器或超声波传感器，本发明实施例对此不作限定。

为了降低系统测量干扰，所述X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道均由非磁性材料制成，更进一步地提高测量的精确度。

本发明实施例提供了一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统，该测量系统由电动汽车、无线充电接收装置、无线充电发射装置和自动测试装置组成，所述测试杆包括X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道，由于X轴横杆可在Y轴立柱自由移动，Y轴立柱可在Z轴轨道自由移动，因此通过自动测试装置可自动测量充电时电动汽车周围的每一个点磁场分布情况，能够快速的获得检测结果，并且获取的检测结果更为清晰、精准度更高，并通过形成三维图像将检测结果更为直观地展示给用户，方便用户根据磁场强度分布情况，完善控制策略。

实施例二

基于本发明实施例一同一个发明构思，本发明实施例二提供了一种基于上述测量系统的测量方法，如图3所示，所述方法包括：

步骤S1：自动测试装置初始化，并与上位机进行通讯发送自检初始化信息。

需要说明的是，自动测试装置进行初始化的具体内容可包括软件初始化、X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道等机械装置原点检测、测试探头自检、自动测试装置与测试探头连接状态检测和上位机通讯发送自检等，本发明实施例对此不作赘述。

步骤S2：自动测试装置的测试探头测量每个设定测量点的磁场数据，并将测量到的磁场数据上传至上位机，并测量下一个设定测量点，循环测试，直至完成所有设定测量点的磁场数据测量。

在系统初始化完成后开始进行测试，测试探头每测量一组数据，就将测量的磁场数据上传至上位机存储，并测量下一个设定测量点，循环测试，直至完成所有设定测量点的磁场数据测量。

步骤S3：上位机接收并存储自动测试装置上传的全部磁场数据，对存储的全部磁场数据进行处理并形成三维图。

进一步地，在一个实例中，步骤302对存储的测试数据进行处理形成三维图，具体可包括：

在定义坐标系上生成测试数据对应点；

将测试数据对应点由点成线，线成面，最终形成电动汽车无线充电时电磁场三维分布图。

其中，定义坐标系为三维直角坐标系，如笛卡尔坐标系。

通过自动测试装置可自动测量充电时电动汽车周围的每一个点磁场分布情况，能够快速的获得检测结果，并且获取的检测结果更为清晰、精准度更好，并通过形成三维图像将检测结果更为直观地展示给用户，方便用户根据磁场强度分布情况，完善控制策略。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于电动汽车无线充电时电磁场分布的测量系统，其特征在于，包括：电动汽车、无线充电接收装置、无线充电发射装置、自动测试装置和上位机；

所述无线充电接收装置于电动汽车底部，与设置于地面的无线充电发射装置在一定距离内建立通信连接；所述自动测试装置与上位机之间通信连接；

所述自动测试装置包括测试杆、控制模块、驱动模块和电源模块，所述控制模块、驱动模块和电源模块设置于测试杆上，所述控制模块和驱动模块均与电源模块电性连接；

所述测试杆包括X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道，所述X轴横杆上设置有测试探头，所述X轴横杆设置于Y轴立柱上，所述X轴横杆在驱动模块的驱动下沿水平方向左右移动，并在驱动模块的驱动下在Y轴立柱上沿竖直方向上下移动，所述Y轴立柱设置于Z轴轨道上，并在驱动模块的驱动下在Z轴轨道上移动，所述Z轴轨道在一定距离内铺设于电动汽车一侧。

2.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，自动测试装置可拆卸的设置于电动汽车一侧。

3.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，若需测量充电时电动汽车四周电磁场分布，则所述Z轴轨道可叠加延长，并在一定距离内铺设于电动汽车四周。

4.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述X轴横杆靠近电动汽车的一端的尾部位置设置有物体检测装置。

5.如权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述物体检测装置包括接触式传感器、光电传感器或超声波传感器。

6.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述X轴横杆、Y轴立柱和Z轴轨道均由非磁性材料制成。

7.一种基于权利要求1～6任一所述的测量系统的测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：自动测试装置初始化，并与上位机进行通讯发送自检初始化信息；

步骤S2：自动测试装置的测试探头测量每个设定测量点的磁场数据，并将测量到的磁场数据上传至上位机，并测量下一个设定测量点，循环测试，直至完成所有设定测量点的磁场数据测量；

步骤S3：上位机接收并存储自动测试装置上传的全部磁场数据，对存储的全部磁场数据进行处理并形成三维图。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对存储的全部磁场数据进行并处理形成三维图，包括：

在定义坐标系上生成测试数据对应点；

将测试数据对应点由点成线，线成面，最终形成电动汽车无线充电时电磁场三维分布图。