CN112744094B - 一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法，包括以下步骤：S1：将地面端发射基座与地面控制终端相连，将发射基座设置与地面上，将能量发射端设置于地面上，发射基座为梯形凸台；S2：发射基座底部安装压力传感器；S3：在电动汽车上安装高精度水平仪；S4：将电动汽车停在发射基座上，压力值大于0时，地面控制终端不启动充电；S5：高精度水平仪将检测到的电动汽车角度偏移量发送给车载上位机，压力值等于0时，判断电动汽车角度偏移量大于等于预设角度偏移量，则返回步骤S2，否则启动充电。本发明所述的一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法解决了现有检测方法运算量大、测试精度低、检测效率地下的问题。

Description

一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法
技术领域
本发明属于电动汽车无线电能传输领域，尤其是涉及一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法。
背景技术
电动汽车在停靠充电的过程中，人为泊车难以做到高精度对准；自动泊车又存在车位探测、路径规划、执行泊车等技术难点尚未完全解决，车辆的能量接收端与地面发射端之间的偏移会导致电动汽车无线充电***难以实现高性能工作，浪费社会资源、影响用户的充电体验。
目前已有的针对车载线圈位置和理性判断的方法主要有以下两种：一是结合自动泊车技术，利用毫米波雷达、传感器等传感器进行自动定位，但毫米波雷达存在波束角太大、方向性差、分辨率低、作用距离短等缺点，传感器易受环境影响、运算量大、测试精度低；二是通过电磁场探头、LCR测试仪等辅助仪器的介入来判断两线圈位置是否合理，外来仪器的介入会对***性能造成一定的影响，同时测试难度大、测试数据多，不利于数据的处理。
发明内容
有鉴于此，本发明创提出一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法以解决现有检测方法运算量大、测试精度低、检测效率地下的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法，包括以下步骤：
S1：将地面端发射基座与地面控制终端相连，将发射基座设置与地面上，将能量发射端设置于地面上，发射基座为梯形凸台；
S2：发射基座底部周向安装多个压力传感器，将多个压力传感器与车载上位机电性连接；
S3：在电动汽车上安装高精度水平仪，高精度水平仪与车载上位机电性连接；
S4：将电动汽车停在发射基座上，电动汽车停止移动后，传感器将检测到的压力值发送给车载上位机，车载上位机对压力值进行判断，压力值大于0时，证明电动汽车压在传感器上，地面控制终端不启动充电；
S5：高精度水平仪将检测到的电动汽车角度偏移量发送给车载上位机，压力值等于0时，判断电动汽车角度偏移量是否大于等于预设角度偏移量，如果大于等于预设角度偏移量，则返回步骤S2，否则启动充电。
进一步的，传感器上部还设置有便于驾驶人员观察电动汽车泊车位置的警戒线。
进一步的，步骤S5中利用角度偏移量包括车辆行驶方向倾斜角度和垂直于车辆行驶方向倾斜角度。
进一步的，步骤S5中判断电动汽车角度偏移量是否大于等于预设角度偏移量具体包括以下步骤：
A1：判断车辆行驶方向倾斜角度是否大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量，如果大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量则返回步骤S2，否则进行步骤A2；
A2：判断垂直于车辆行驶方向倾斜角度是否大于等于预设垂直于车辆行驶方向倾斜角度偏移量，如果大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量则返回步骤S2，否则地面控制终端启动充电。
进一步的，步骤S1利用的发射基座表面进行防滑处理。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明提出的一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法利用倾斜式无线充电地面端基座、高精度水平仪及上位机分析软件相结合检测电动汽车在泊车入位后是否满足无线充电的空间要求的方法，有效检测车辆停靠是否满足***正常工作需求，将检测结果反馈到上位机，若满足充电需求，则开始充电；若不满足充电需求，则不予供电。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法原理示意图；
图2为本发明实施例所述的电动汽车泊车停靠后的不同位置示意图；
图3为本发明实施例所述的电动汽车泊车停靠后几何关系示意图；
图4为本发明实施例所述的电动汽车无线充电过程中车载线圈位置合理性检测流程示意图。
附图标记说明：
1-高精度水平仪；2、电动汽车；3-发射基座。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图4所示，一种应用于电动汽车2无线充电***车载线圈位置检测方法，包括以下步骤：
S1：将地面端发射基座3与地面控制终端相连，将发射基座3设置与地面上，将能量发射端设置于地面上，发射基座3为梯形凸台；
S2：发射基座3底部周向安装多个压力传感器，将多个压力传感器与车载上位机电性连接；
S3：在电动汽车2上安装高精度水平仪1，高精度水平仪1与车载上位机电性连接；
S4：将电动汽车2停在发射基座3上，电动汽车2停止移动后，传感器将检测到的压力值发送给车载上位机，车载上位机对压力值进行判断，压力值大于0时，证明电动汽车2压在传感器上，地面控制终端不启动充电；
S5：高精度水平仪1将检测到的电动汽车2角度偏移量发送给车载上位机，压力值等于0时，判断电动汽车2角度偏移量是否大于等于预设角度偏移量，如果大于等于预设角度偏移量，则返回步骤S2，否则启动充电。
如图1所示，传感器上部还设置有便于驾驶人员观察电动汽车2泊车位置的警戒线。
如图3至图4所示，步骤S5中利用角度偏移量包括车辆行驶方向倾斜角度和垂直于车辆行驶方向倾斜角度。
如图2所示，步骤S5中判断电动汽车2角度偏移量是否大于等于预设角度偏移量具体包括以下步骤：
A1：判断车辆行驶方向倾斜角度是否大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量，如果大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量则返回步骤S2，否则进行步骤A2；
A2：判断垂直于车辆行驶方向倾斜角度是否大于等于预设垂直于车辆行驶方向倾斜角度偏移量，如果大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量则返回步骤S2，否则地面控制终端启动充电。
步骤S1利用的发射基座3表面进行防滑处理。
如图1至图4所示，利用倾斜式无线充电地面端基座、高精度水平仪1及上位机分析软件相结合方法，检测电动汽车2在泊车入位后是否满足无线充电的空间要求。整个监测***包括以下六个组成部分：地面端发射基座3；地面端警示线及压力传感器；高精度水平仪1；车载上位机分析软件。
在电动汽车2泊车至停车的过程中，若未停入指定停车位地面端警示线以内，则不启动无线充电；当电动汽车2进入停车位后处于不完全对准(未能水平停放)的状态，此时该状态会通过水平仪的示数得以体现。不同的倾斜角度θ(车辆行驶方向倾斜角)、φ(垂直于车辆行驶方向倾斜角)与***的性能(功率、传输效率等)存在着一一映射的关系，因此通过车载上位机对收集来的数据进行处理，判断当前停车位置是否满足无线充电的空间要求。
所述地面端发射基座3所选材料为电木板、尼龙、POM、高硼硅玻璃、PEEK等对空间电磁场无影响且具有足够硬度的材料制成，同时发射基座3表面应进行特殊加工，保证车辆行驶时不会发生打滑的问题；基座表面与水平地面的夹角α选取应根据不同电动汽车2类型、轮胎形变程度等不可控因素进行综合考虑。
所述地面端警示线及压力传感器的铺设范围因根据对不同类型的电动汽车2尺寸的综合考量来确定，确保每辆车均可停入充电区域同时又不会产生过多的空间浪费。地面警戒线应采用标记明显，耐磨防滑的材料制成；压力传感器应在保证能够准确接收压力的前提下，采用地埋的方式安装。
所述高精度水平仪1、车载上位机本身且相互之间的通信应具备抗电磁干扰能力，同时车载上位机应具有天线信号收发功能，可实时准确的与地面控制终端进行交互。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将地面端发射基座(3)与地面控制终端相连，将发射基座(3)设置与地面上，将能量发射端设置于地面上，发射基座(3)为梯形凸台；
S2：发射基座(3)底部周向安装多个压力传感器，将多个压力传感器与车载上位机电性连接；
S3：在电动汽车(2)上安装高精度水平仪(1)，高精度水平仪(1)与车载上位机电性连接；
S4：将电动汽车(2)停在发射基座(3)的斜面上，电动汽车(2)停止移动后，传感器将检测到的压力值发送给车载上位机，车载上位机对压力值进行判断，压力值大于0时，证明电动汽车(2)压在传感器上，地面控制终端不启动充电；
S5：高精度水平仪(1)将检测到的电动汽车(2)角度偏移量发送给车载上位机，压力值等于0时，判断电动汽车(2)角度偏移量是否大于等于预设角度偏移量，如果大于等于预设角度偏移量，则不予供电，否则启动充电；
步骤S5中利用角度偏移量包括车辆行驶方向倾斜角度和垂直于车辆行驶方向倾斜角度；
判断车辆行驶方向倾斜角度是否大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量，如果大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量则不予供电，否则进行步骤A2；
A2：判断垂直于车辆行驶方向倾斜角度是否大于等于预设垂直于车辆行驶方向倾斜角度偏移量，如果大于等于预设车辆行驶方向倾斜角度偏移量则不予供电，否则地面控制终端启动充电。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法，其特征在于：传感器上部还设置有便于驾驶人员观察电动汽车(2)泊车位置的警戒线。
3.根据权利要求1所述的一种应用于电动汽车无线充电***车载线圈位置检测方法，其特征在于：步骤S1利用的发射基座(3)表面进行防滑处理。
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