CN206471858U - 电动汽车无线充电对准系统及车辆端装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电对准系统及车辆端装置。所述电动汽车无线充电对准系统，其至少包括位于地面的非车辆端装置以及位于电动汽车上的车辆端装置；所述非车辆端装置包括：信号输入单元、信号发射单元以及充电发射线盘；所述车辆端装置包括：依次连接的信号接收单元、信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元，本实用新型提供的电动汽车无线充电对准系统有利于提高电动汽车接收线圈和发射线圈对准精度；且由于所述对准系统是通过语音播报的方式告知司机的，不会分散司机注意力，因此，该对准系统也提高了电动汽车倒车的安全性。

Description

电动汽车无线充电对准系统及车辆端装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电对准系统及车辆端装置。

背景技术

电动汽车以其节能、零污染、高效率的优点，被世界各国科学家和工业界普遍认为是二十一世纪重要的交通工具。其中，电动汽车充电站与充电网络是电动汽车规模化和产业化发展的重要基础设施。

采用无线充电的方式对电动汽车进行充电，对电动汽车的推广具有重要意义。该方式需要在电动汽车的非车辆端设有充电发射线圈，在电动汽车的车辆端设有充电接收线圈。非车辆端的充电发射线圈一般设置在可进行电动汽车无线充电的固定停车位上，车辆端的充电接收线圈一般设置在电动汽车的底盘下方，该充电发射线圈与充电接收线圈对准的好坏，直接关系到电动汽车无线充电的效率，因此，解决电动汽车充电发射线圈和充电接收线圈的对准问题，是进行无线充电式电动汽车推广应用的关键因素之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种有利于提高电动汽车接收线圈和发射线圈对准精度的无线充电对准系统及车辆端装置。

本实用新型提供电动汽车无线充电对准系统至少包括位于地面的非车辆端装置以及位于电动汽车上的车辆端装置；所述非车辆端装置包括：信号输入单元、信号发射单元以及充电发射线盘，所述信号输入单元与所述信号发射单元连接，所述信号发射单元设置于所述充电发射线盘的周围，所述信号输入单元用于输入n种频率的信号，所述信号发射单元用于发射所述n种频率的信号，所述n为不小于3的整数；所述车辆端装置包括：依次连接的信号接收单元、信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元，所述信号接收单元无线接收所述信号发射单元发出的n种频率的信号，所述信号分离单元对所述n种频率的信号进行分离并输出至所述中央处理单元，所述中央处理单元对分离的信号进行处理并控制所述语音提示单元对所述电动汽车的位置进行语音提示。

本实用新型提供的所述电动汽车无线充电对准系统中，所述电动汽车包括位于车上的充电接收线盘，所述接收线圈用作所述信号接收单元。

本实用新型提供的所述电动汽车无线充电对准系统中，所述n种频率的信号的信号频率各不相等，所述n种频率的范围为100KHz-300kHz之间。

本实用新型提供的所述电动汽车无线充电对准系统中，所述n为4，所述信号输入单元包括第一信号源、第二信号源、第三信号源以及第四信号源；所述信号发射单元包括第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈以及第四发射线圈，所述第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈以及第四发射线圈分别与所述第一信号源、第二信号源、第三信号源以及第四信号源连接；所述信号分离单元包括第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器以及第四带通滤波器，所述第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器以及第四带通滤波器分别用于分离出所述信号接收单元接收的4重频率的信号。

本实用新型提供的所述电动汽车无线充电对准系统中，所述信号分离单元还包括分别与所述第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器以及第四带通滤波器的输出端连接的第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路以及第四整流电路，所述第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路以及第四整流电路的输出端分别连接所述中央处理单元。

本实用新型提供的所述电动汽车无线充电对准系统中，所述车辆端装置还包括限压保护单元，所述限压保护单元的输入端连接所述充电接收线盘，所述限压保护单元的输出端连接所述信号分离单元，所述限压保护单元用于在所述充电接收线盘在无线接收所述充电发射线盘的电力传输时，对所述信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元进行限压保护。

本实用新型提供的所述电动汽车无线充电对准系统中，所述语音提示的内容包括对所述充电接收线盘与所述充电发射线盘的相对位置的提示。

本实用新型还公开了一种车辆端装置，其包括依次连接的信号接收单元、信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元，所述信号接收单元无线接收位于地面的信号发射单元发出的n种频率的信号，所述n为不小于3的整数，所述信号分离单元对所述n种频率的信号进行分离并输出至所述中央处理单元，所述中央处理单元对分离的信号进行处理并控制所述语音提示单元对所述电动汽车的位置进行语音提示。

本实用新型提供的车辆端装置中，所述电动汽车包括位于车辆上的充电接收线盘，所述接收线圈用作所述信号接收单元。所述n种频率的信号的信号频率各不相等，所述n为4。

本实用新型提供的电动汽车无线充电对准系统、对准方式及车辆端装置中，由于在非车辆端的所述充电发射线盘周围设有信号发射单元，在车辆端设有信号接收单元，所述信号接收单元接收n个信号发射单元发出的信号，在所述充电接收线盘与充电发射线盘未对准时，所述信号接收单元接收到的各个信号发射单元的信号的强度各不相同，待所述信号分离单元将这n种频率的信号分离出来后，所述中央处理单元即可判断所述充电接收线盘相对充电发射线盘的位置，因此可以控制所述语音提示单元作出所述充电接收线盘的位置提示，并告知司机，司机即可根据所述位置提示进行相应的倒车动作。因而本实施方式提供的电动汽车无线充电对准系统、对准方式有利于提高电动汽车接收线圈和发射线圈对准精度；此外，由于所述对准方式是通过语音播报的方式告知司机的，司机只需要耳朵听即可，不会分散司机观看后视镜倒车时的注意力，因此，该对准系统及对准方式也提高了电动汽车倒车的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型提供的一较佳实施方式的电动汽车无线充电对准系统100的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一较佳实施方式的图1所示电动汽车无线充电对准系统100的非车辆端装置10的具体电路示意图；

图3为本实用新型提供的一较佳实施方式的图1所示电动汽车无线充电对准系统100的车辆端装置20的具体电路示意图；

图4为电动汽车倒车时的一场景图；

图5为本申请提供的电动汽车无线充电对准系统对准的原理说明示意图；

图6为所述充电接收线盘201未与所述充电发射线盘103对准时的一种场景图。

具体实施方式

为说明本实用新型提供的带充电功能的电动汽车无线充电对准系统，以下结合说明书附图及文字说明进行详细阐述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，可以是两个元件内部的电连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

如图1所示，其为本实用新型提供的一较佳实施方式的电动汽车无线充电对准系统100的整体结构示意图，其包括位于地面的非车辆端装置10以及位于电动汽车上的车辆端装置20，所述非车辆端装置10为所述车辆端装置20无线供电，所述电动汽车无线充电对准系统100具有语音提示的功能，以使司机在停车过程中将电动汽车停在正确的位置。

所述非车辆端装置10包括：信号输入单元101、信号发射单元102以及充电发射线盘103，所述信号输入单元101与所述信号发射单元102连接，所述信号发射单元102设置于所述充电发射线盘103的周围，所述信号输入单元101用于输入n种频率的信号，所述信号发射单元102用于发射所述n种频率的信号，所述n为不小于3的整数。

所述车辆端装置20包括：依次连接的信号接收单元201、信号分离单元202、中央处理单元203以及语音提示单元204，所述信号接收单元201无线接收所述信号发射单元102发出的n种频率的信号，所述信号分离单元202对所述n种频率的信号进行分离并输出至所述中央处理单元203，所述中央处理单元203对分离的信号进行处理并控制所述语音提示单元204对所述电动汽车的位置进行语音提示。所述n种频率的信号的信号频率各不相等，所述4种频率的范围为100KHz-300kHz之间。

如图2、3所示，其分别为一较佳实施方式的图1所示电动汽车无线充电对准系统100的非车辆端装置10和车辆端装置20的具体电路示意图。所述信号输入单元101包括第一信号源101a、第二信号源101b、第三信号源101c以及第四信号源101d，即所述信号输入单元101输出4种频率的信号f1、f2、f3、f4，且该4种频率的信号的信号频率f1、f2、f3、f4各不相等,在一种实施方式中，所述第一信号源101a、第二信号源101b、第三信号源101c以及第四信号源101d输出的频率f1、f2、f3、f4分别为150kHz、200kHz、250kHz以及300kHz。在其他实施方式中，信号输入单元还可以输出3种或者大于4种频率的信号。

所述信号发射单元102包括第一发射线圈102a、第二发射线圈102b、第三发射线圈102c以及第四发射线圈102d，所述第一发射线圈102a、第二发射线圈102b、第三发射线圈102c以及第四发射线圈102d分别与所述第一信号源101a、第二信号源101b、第三信号源101c以及第四信号源101d连接。在一种实施方式中，如图4所示，其为电动汽车倒车时的一场景图，当所述充电发射线盘103为圆形时，以电动汽车倒车方向为A方向，则所述第一发射线圈102a、第二发射线圈102b、第三发射线圈102c以及第四发射线圈102d的位置关系优选为：所述第一发射线圈102a、第二发射线圈102b、第三发射线圈102c以及第四发射线圈102d关于所述充电发射线盘103中心对称，所述第二发射线圈102b以及第四发射线圈102d之间的连接线平行于所述A方向，所述第一发射线圈102a、第三发射线圈102c之间的连线垂直于所述A方向。

所述电动汽车包括位于车上的充电接收线盘，所述接收线圈用作所述信号接收单元201，在其他实施方式中，所述信号接收单元201还可以为位于所述充电接收线盘周围的其他信号接收装置。

所述车辆端装置20中的所述信号分离单元202包括第一带通滤波器202a、第二带通滤波器202b、第三带通滤波器202c以及第四带通滤波器202d，所述第一带通滤波器202a、第二带通滤波器202b、第三带通滤波器202c以及第四带通滤波器202d分别用于分离出所述信号接收单元(即所述充电接收线盘)接收的4种频率的信号f1、f2、f3、f4。所述信号分离单元202还包括分别与所述第一带通滤波器202a、第二带通滤波器202b、第三带通滤波器202c以及第四带通滤波器202d的输出端连接的第一整流电路202e、第二整流电路202f、第三整流电路202g以及第四整流电路202h，所述第一整流电路202e、第二整流电路202f、第三整流电路202g以及第四整流电路202h的输出端分别连接所述中央处理单元203，所述第一整流电路202e、第二整流电路202f、第三整流电路202g以及第四整流电路202h分别输出经过整流后的电压并加在所述中央处理单元203上。

所述车辆端装置20还包括限压保护单元205，所述限压保护单元205的输入端连接所述充电接收线盘201，所述限压保护单元205的输出端连接所述信号分离单元202，所述限压保护单元205用于在所述充电接收线盘201在无线接收所述充电发射线盘103的电力传输时，对所述信号分离单元202、中央处理单元203以及语音提示单元204进行限压保护。如图5所示，其为本申请提供的电动汽车无线充电对准系统对准的原理说明示意图。在电动汽车倒车过程中，信号发射线圈中通有电流，此时，电动汽车上的充电接收线圈没有接通电流，充电接收线圈在电磁感应的作用下，产生感应电流，所述感应电流经过限压电路、带通滤波器以及整流单元，由交流电转化为直流电施加在中央处理单元上，中央处理单元检测到电压后就会控制语音提示单元作出相应的语音提示。图5中仅画出了一个信号发射线圈，其他信号发射线圈的信号检测原理同理。本实施方式通过设置四个信号发射线圈，即有四组电压施加在所述中央处理单元上，当检测到四组电压信号强度一致时，即可判断充电发射线盘与充电接收线圈已经对准；当检测到四组电压信号强度不一致时，语音提示单元会作出相应的语音提示，例如“请往后右倒车”、“请往前左停车”等等。当充电发射线盘正常充电时，限压电路可以限制更高的电压进入到带通滤波器。

如图6所示，其为所述充电接收线盘201未与所述充电发射线盘103对准时的一种场景图，图中，在垂直于A方向上，所述充电接收线盘201离第三发射线圈102c较近，离第一发射线圈102a较远；在平行于A方向上，所述充电接收线盘201离第四发射线圈102d较近，离第二发射线圈102b较远，因此，所述充电接收线盘201接收到的第三发射线圈102c的信号强度比接收到的第一发射线圈102a的信号强度更强，所述充电接收线盘201接收到的第四发射线圈102d的信号强度比接收到的第二发射线圈102b的信号强度更强，因此，经过所述中央处理单元203的处理后，即判断为所述充电接收线盘201位于所述充电发射线盘103的右前方，因而，所述中央处理单元203会控制所述语音提示单元204发出表征“充电接收线盘位于充电发射线盘的右前方”或者“请往左后方倒车”的语音提示告知司机。

本实施方式提供的电动汽车无线充电对准系统、对准方式及车辆端装置中，由于在非车辆端的所述充电发射线盘周围设有信号发射单元，在车辆端设有信号接收单元，所述信号接收单元接收n个信号发射单元发出的信号，在所述充电接收线盘与充电发射线盘未对准时，所述信号接收单元接收到的各个信号发射单元的信号的强度各不相同，待所述信号分离单元将这n种频率的信号分离出来后，所述中央处理单元即可判断所述充电接收线盘相对充电发射线盘的位置，因此可以控制所述语音提示单元作出所述充电接收线盘的位置提示，并告知司机，司机即可根据所述位置提示进行相应的倒车动作。因而本实施方式提供的电动汽车无线充电对准系统、对准方式有利于提高电动汽车接收线圈和发射线圈对准精度；此外，由于所述对准方式是通过语音播报的方式告知司机的，司机只需要耳朵听即可，不会分散司机观看后视镜倒车时的注意力，因此，该对准系统及对准方式也提高了电动汽车倒车的安全性。

以上为本实用新型提供的电动汽车无线充电对准系统以及车辆端装置的较佳实施方式，并不能理解为对本实用新型权利保护范围的限制，本领域的技术人员应该知晓，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可做多种改进或替换，所有的该等改进或替换都应该在本实用新型的权利保护范围内，即本实用新型的权利保护范围应以权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电动汽车无线充电对准系统，其至少包括位于地面的非车辆端装置以及位于电动汽车上的车辆端装置；

所述非车辆端装置包括：信号输入单元、信号发射单元以及充电发射线盘，所述信号输入单元与所述信号发射单元连接，所述信号发射单元设置于所述充电发射线盘的周围，所述信号输入单元用于输入n种频率的信号，所述信号发射单元用于发射所述n种频率的信号，所述n为不小于3的整数；

所述车辆端装置包括：依次连接的信号接收单元、信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元，所述信号接收单元无线接收所述信号发射单元发出的n种频率的信号，所述信号分离单元对所述n种频率的信号进行分离并输出至所述中央处理单元，所述中央处理单元对分离的信号进行处理并控制所述语音提示单元对所述电动汽车的位置进行语音提示。

2.如权利要求1所述的电动汽车无线充电对准系统，其特征在于：所述电动汽车包括位于车上的充电接收线盘，所述充电接收线盘用作所述信号接收单元。

3.如权利要求1所述的电动汽车无线充电对准系统，其特征在于：所述n种频率的信号的信号频率各不相等。

4.如权利要求3所述的电动汽车无线充电对准系统，其特征在于：所述n为4，所述信号输入单元包括第一信号源、第二信号源、第三信号源以及第四信号源；所述信号发射单元包括第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈以及第四发射线圈，所述第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈以及第四发射线圈分别与所述第一信号源、第二信号源、第三信号源以及第四信号源连接；所述信号分离单元包括第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器以及第四带通滤波器，所述第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器以及第四带通滤波器分别用于分离出所述信号接收单元接收的4重频率的信号。

5.如权利要求4所述的电动汽车无线充电对准系统，其特征在于：所述信号分离单元还包括分别与所述第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器以及第四带通滤波器的输出端连接的第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路以及第四整流电路，所述第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路以及第四整流电路的输出端分别连接所述中央处理单元。

6.如权利要求2所述的电动汽车无线充电对准系统，其特征在于：所述车辆端装置还包括限压保护单元，所述限压保护单元的输入端连接所述充电接收线盘，所述限压保护单元的输出端连接所述信号分离单元，所述限压保护单元用于在所述充电接收线盘在无线接收所述充电发射线盘的电力传输时，对所述信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元进行限压保护。

7.如权利要求2所述的电动汽车无线充电对准系统，其特征在于：所述语音提示的内容包括对所述充电接收线盘与所述充电发射线盘的相对位置的提示。

8.一种车辆端装置，其位于电动汽车上，所述车辆端装置包括依次连接的信号接收单元、信号分离单元、中央处理单元以及语音提示单元，所述信号接收单元无线接收位于地面的信号发射单元发出的n种频率的信号，所述n为不小于3的整数，所述信号分离单元对所述n种频率的信号进行分离并输出至所述中央处理单元，所述中央处理单元对分离的信号进行处理并控制所述语音提示单元对所述电动汽车的位置进行语音提示。

9.如权利要求8所述的车辆端装置，其特征在于：所述电动汽车包括位于车辆上的充电接收线盘，所述充电接收线盘用作所述信号接收单元，所述n种频率的信号的信号频率各不相等，所述n为4。