[发明专利]用于确定关于具有嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息的方法、设备、系统、计算机程序和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定关于具有嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息的方法、设备、系统、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

用于电动车辆的动态感应充电系统是未来电力移动性概念的选择，并且是大量研究活动和试验项目的全球性的主题。主要地，那些系统由电气化道路组成，该电气化道路以多个单独连续的“初级”线圈(其用于路面下的功率传输)和次级“拾波”线圈(其安装在电动车辆的地板上)为特征。道路中的线圈与充电基础设施连接，一旦两种线圈被最优放置，该充电基础设施就激活移动车辆下的线圈元件，从车辆的角度来看，这创建了几乎静止的配置。最优地，例如，在这种环境中意味着该位置是这样一个位置，在这个位置处，线圈中的一个线圈被由线圈中的另一个线圈产生的电磁场完全穿过，或者在这个位置处，两个线圈位于电磁耦合具有最大值的位置处。取决于道路建设或者车辆配置，该线圈还可以在它们不被最优放置时被激活，例如，无论何时它们处于允许任何电磁耦合的位置中。

为了优化对充电的控制、监测该基础设施的性能、或者监测车辆的充电系统的性能，在功率传输期间，一次侧发起的效率与二次侧发起的效率之间的差异是期望的。

然而，发射功率和接收功率的简单测量仅揭露了，车辆发起的效率、基础设施发起的效率和由于源自于拾波线圈和初级线圈的横向位移的功率损耗的效率值的数学产物。没有办法将单独的功率损耗贡献从该测量中区分出来。

因此，为了确定单独的效率，单独的车辆的效率需要使用标定测试环境(例如，标定道路)来被测量。道路基础设施的效率也需要使用标定车辆和标定测试轨迹来从测量中得出。为了体现初级线圈和次级线圈的横向偏移的效果的特征，预定义的通道或轨道需要由车辆在标定测试轨迹上来驱使。

该方法牵涉高工作量，成本高并且不允许对道路设施和电动车辆的连续监测。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种便宜且可靠的用于提供关于在现实世界环境中的单独的效率项的信息的方法。

因此，本发明的主旨是确定关于效率特别是具有被嵌入在道路基础设施中的初级线圈的感应充电系统的效率的信息，其中，从总效率、依据第二感应耦合效率分量和第三感应耦合效率分量，来确定第一感应耦合效率分量，该第一感应耦合效率分量归因于(attribute to)道路基础设施特别山谷包括所述初级线圈的道路基础设施，该第二感应耦合效率分量归因于次级线圈相对于所述初级线圈的位置，该第三感应耦合效率分量归因于包括所述次级线圈的电路。这样，归因于道路基础设施(并且特别是包括所述初级线圈的道路基础设施)的耦合效率被容易地确定。

优选地，当沿行驶方向计数时，所述感应充电系统，特别是所述道路基础设施，包括第一初级线圈，其中，所述第三感应耦合效率分量是从在由所述第一初级线圈或所述次级线圈中的一者产生的电磁场至少部分地穿过另一线圈时，特别是在所述次级线圈和所述第一初级线圈至少部分地重叠时(例如，垂直于连接各个线圈的中心的车轴)，确定的所述总效率的第一值、和所述第一感应耦合效率分量的预定的第一值来确定的，所述第一感应耦合效率分量的预定的第一值归因于在所述第一初级线圈的位置处的所述道路基础设施。归因于包括所述次级线圈的所述电路的第三感应耦合效率分量可以从存储器中读取，或者经由数据链路接收。这样，仅该效率的所述第一值需要被预定，并且所有其他值能够被容易地确定，而无需事先单个标定包括充电系统的整个道路的每个初级线圈。

优选地，所述道路基础设施包括第二初级线圈，其中，归因于在所述第二初级线圈的位置处的所述道路基础设施的所述第一感应耦合效率分量的第二值是从在由所述第二初级线圈或所述次级线圈中的一者产生的电磁场穿过另一线圈时，特别是在所述次级线圈与所述第二初级线圈至少部分地重叠时(例如，垂直于连接各个线圈的中心的车轴)，确定的所述总效率的第二值来确定的。这样，包含充电系统的道路的连续路段的连续效率值被容易地确定。

优选地，所述方法包括以下步骤：确定所述第二感应耦合效率分量，特别是从所述第一线圈的几何形状(geometry)，来确定所述第二感应耦合效率分量，作为相对于所述第一初级线圈的位置的位置的函数(function)；存储特别是在特性曲线中存储位置和各自的第二感应耦合效率分量的至少一个成对的值；以及来从存储器中确定所述第二感应耦合效率分量，因此使得能够基于所存储的特性来确定感应耦合效率贡献(特别是通过对所述特性曲线的所述成对的值进行外推或内插)。这提供了用于计算效率项的简单方法。