[发明专利]用于对机动车辆电池进行充电的非接触式充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及对汽车的电池的非接触式充电，并且更具体地讲，涉及在对该电池的非接触式充电过程中有电气故障的情况下的汽车安全性。

背景技术

一种用于对汽车的电池进行非接触式充电的系统总体上采用在地下的一个初级感应电路以及安装在该车辆上的一个次级感应电路的形式。这两个感应电路之间通过电磁感应发生能量传输。相对于具有插座的充电系统，这样一种充电系统提供了以下优点：一方面，由于不存在忘记连接或与插头的重量相关联的任何约束的这一事实允许了改善使用者的舒适性和人体工程学。另一方面，允许了该充电系统定位上误差并且获得等于有线充电系统的效率的一个效率。最终，允许该系统始终处于形成该非接触式充电系统的各个发射器回路和接收器回路的感应电路的谐振频率上，并且由于与该系统的频率相适配而保证了最佳可能的效率。

非接触式充电系统的限制之一是用于集成在地下的初级系统与车辆中的次级系统之间通信的时间。例如，这种通信可以通过wifi或紫蜂(zigBee)来进行。该通信时间导致了信息传输值得注意地在从该车辆朝向地面的传输方向上的延迟。由于电力是由地下的初级感应电路供应的，在车辆与地面之间的信息传输延迟可能导致从来自地面的初级感应电路传输的电力多持续一段时间，这可能会损坏该车辆上的设备。

例如，在电池与该充电系统脱离连接的情况下，耦合至该电池的这些端子的继电器断开；因此不再存在任何相连的电气负荷来消耗由来自地面的初级感应电路所传输至该车辆上的次级感应电路的能量。如果例如地面继续发送电力而电池脱离连接，或者如果地面下的初级感应电路没有足够早地检测到该车辆上的故障的话，则可能发生电路的劣化。这种情况会发生是因为关于该车载系统的状态的信息是通过导致信息传输延迟的无线通信装置来通信至地面的。

事实上，由该车辆检测电池的故障并且然后用地面下的电量控制器接收提供了这种故障通知的消息所花费的时间对于所要确保的车载充电器不发生恶化而言是太大的。

从文件US 2010/020777中已知一种方法，该方法允许耦合至电池的继电器仅在检测到有通过感应而来的外部电源的电力时才能闭合。然而，没有提及在由于故障而使该电池的这些继电器断开的情况下的解决方案。

文件US 6037745披露了一种用于对电池进行充电的、被设计成安装在汽车上的、用于接收电磁波的设备。该设备包括经由桥式整流器耦合至电池的一个谐振供应电路、以及当发生故障时用于使该谐振电路短路而不使电池短路的装置。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于对汽车的电池进行非接触式充电的系统，从而保证当该车辆上发生电气故障时在该车辆车上存在任何损坏风险之前中断由在地下的初级感应电路发出的电力。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于对电池进行充电的接收电磁波的设备，该设备被设计成安装在一台汽车上、包括通过一个桥式整流器而耦合至该电池的一个次级感应电路。

根据本发明的一个总体特征，所述接收设备包括受控中断装置，该受控中断装置被设计成当该汽车上发生电气故障时使该次级感应电路短路而不使该电池短路。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于对汽车的电池进行充电的发射电磁波的设备，该设备包括经由一个电力供应网络提供电力的一个初级感应电路。

根据本发明的一个总体特征，所述发射设备包括控制装置，该控制装置被设计成当其检测到该次级感应电路短路时中断对该初级感应电路的电力供应。

根据本发明的又一个方面，在一个实施例中，提供了一种用于对汽车的电池进行非接触式充电的系统，该系统包括如上文限定的安装在该汽车上的一个接收设备、以及如上文限定的被布置在该汽车外的一个发射设备。因此所提供的一种充电系统包括：在汽车外由一个电力供应网络提供电力的一个初级感应电路；安装在该汽车上并经由一个桥式整流器耦合至该电池上的一个次级感应电路；以及被设计成当该汽车上发生电气故障时、并且更具体地讲当耦合至该电池上的充电系统的一部分发生电气故障时使该次级感应电路短路而不使该电池短路的受控中断装置；以及被设计成当其检测出该次级感应电路短路时中断对该初级感应电路的电力供应的控制装置，并且所有这种检测都是在不使用地面与车辆之间的无线通信的情况下进行的。

在该充电系统的正常操作过程中，使用一个桥式整流器允许对该次级感应电路的输出处的电流进行整流以便给电池供应电力并且由此而对其进行再充电。当该汽车中出现电气故障时，该受控中断装置允许该次级感应电路短路并且该桥式整流器防止该电池短路。