[发明专利]一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统及方法

权利要求书

1.一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，所述电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统，包括非接触式充电装置、非接触式充电定位装置及充电监控后台，所述充电监控后台分别与电动汽车及非接触式充电装置进行通信，所述非接触式充电装置包括车载电能接收装置及地面电能发射装置，地面电能发射装置进行充电电能发射并传输至车载电能接收装置，车载电能接收装置将接收的非接触式充电电能输送至电动汽车动力电池，所述非接触式充电定位装置上设置有地面电能发射装置；

所述非接触式充电定位装置包括视觉精确定位装置及充电平台；所述视觉精确定位装置包括视觉定位装置、横向平移步进电机、纵向平移步进电机、升降步进电机及PLC控制器；

所述PLC控制器分别与横向平移步进电机、纵向平移步进电机、升降步进电机、视觉定位装置及充电监控后台相连；所述PLC控制器、横向平移步进电机、纵向平移步进电机、升降步进电机安装于充电平台，PLC接收到充电监控后台的充电定位指令后，驱动步进电机进行充电定位；

其特征是，包括以下步骤：

步骤一：电动汽车根据非接触式充电导引装置，将车辆停靠在非接触式充电工位；

步骤二：电动汽车依据停靠的非接触式充电车位编号，建立电动汽车与非接触式充电装置以及与充电监控后台的无线通讯连接关系；

步骤三：充电监控后台向非接触式充电装置的地面电能发射装置发送充电定位指令，PLC控制器通过横向平移步进电机、纵向平移步进电机控制地面电能发射装置在充电平台上的横向和纵向移动，直至地面电能发射装置上的视觉定位传感器与车载电能接收装置上的视觉定位传感器靶点建立识别对应后，充电定位完成；

步骤四：充电监控后台通过无线通讯方式获取电动汽车的电池状态信息，启动非接触式充电；

步骤五：充电过程中充电监控后台实时检测非接触式充电装置、电动汽车车辆状态以及电动汽车动力电池的状态数据，通过地面电能发射装置的输入功率和车载电能接收装置的输出功率，计算非接触式充电效率，若充电效率大于设定的效率最低值，则继续充电，直至步骤七，否则，转入步骤六；

步骤六：重新进行定位传感器校准，并通过调节纵向平移步进电机进行地面电能发射装置上下移动调节，改变非接触式充电的效率直至充电效率大于设定的效率最低值；

步骤七：保持充电状态，直至充电完成。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，其特征是，所述地面电能发射装置包括功率传输电路、发射线圈及第一主控单元，所述主控单元与功率传输电路相连，所述功率传输电路将电网的交流电能进行转化后传送至发射线圈；

所述车载电能接收装置包括高频整流电路、接收线圈及第二主控单元，所述接收线圈接收发射线圈传送的电能信号并将该电能信号经过高频整流电路进行整流后传送至第二主控单元。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，其特征是，所述地面电能发射装置还包括第一保护电路及第一无线通讯单元，所述第一无线通讯单元与第一主控单元相连，所述第一保护电路设置在第一主控单元及功率传输电路之间。

4.如权利要求2所述的一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，其特征是，所述功率传输电路包括依次连接的第一滤波电路、第一整流电路及高频逆变电路，功率传输电路将电网的电能进行依次进行滤波、整流及高频逆变处理，得到适宜于无线传输频段的交流电能。

5.如权利要求2所述的一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，其特征是，所述车载电能接收装置还包括第二保护电路及第二无线通讯单元，所述第二无线通讯单元与第二主控单元相连，所述第二保护电路设置在第二主控单元及高频整流电路之间，第二保护电路对第二主控单元及高频整流电路之间的信号传输起到保护的作用, 第二无线通讯单元也用于与非接触式充电的监控系统进行通讯。

6.如权利要求5所述的一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，其特征是，所述高频整流电路包括依次连接第二整流电路、稳压电路及第二滤波电路，所述高频整流电路对接收的电能信号进行整流、稳压及滤波处理，处理后的电能输出至电池进行充电。

7.如权利要求1所述的一种电动汽车非接触式充电自动导引与控制系统的方法，其特征是，所述视觉定位装置包括视觉定位传感器及视觉定位传感器靶点，视觉定位传感器与地面电能发射装置相连，位于地面电能发射装置的中心；视觉定位传感器靶点与车载电能接收装置相连，位于车载电能接收装置的中心。