[发明专利]一种汽车无线充电对准匹配系统及方法

权利要求书

1.一种汽车无线充电对准匹配系统，包括设于电动汽车下部的无线充电接收装置、设于停车区域地面上的无线充电发射装置，无线充电接收装置和无线充电发射装置在一定距离内建立通讯连接，并自动开始无线电力传输；

所述无线充电接收装置包括无线接收板和检测对准模块；无线接收板上设有接收线圈，检测对准模块包括多个磁传感器芯片组成的第一磁传感器芯片阵列和产生磁场的多个螺线管组成的第一螺线管组，第一磁传感器芯片阵列的各磁传感器芯片和第一螺线管组的各螺线管围绕接收线圈而设置；

所述无线充电发射装置包括无线发射板、检测匹配模块以及驱动无线发射板进行移动的驱动装置，其中，无线发射板设有发射线圈，检测匹配模块包括多个光敏传感器芯片组成的光敏传感器芯片阵列、多个磁传感器芯片组成的第二磁传感器芯片阵列和产生磁场的多个螺线管组成的第二螺线管组；采用光敏传感器检测汽车停靠、采用磁传感器来定位，所述无线发射板设于驱动装置上，并在驱动装置的驱动下实现移动和对准，所述驱动装置包括微调驱动电机，微调驱动电机用于水平微调转动无线充电装置。

2.根据权利要求1所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：所述第一磁传感器芯片阵列至少包括四个磁传感器芯片，分别记为第一磁传感器芯片、第二磁传感器芯片、第三磁传感器芯片和第四磁传感器芯片，第一磁传感器芯片、第二磁传感器芯片、第三磁传感器芯片和第四磁传感器芯片顺时针围绕接收线圈而设置；第一螺线管组至少包括四个螺线管，记为第一螺线管、第二螺线管、第三螺线管和第四螺线管，第一螺线管、第二螺线管、第三螺线管、第四螺线管分别与第一磁传感器芯片、第二磁传感器芯片、第三磁传感器芯片和第四磁传感器芯片间隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：所述第一螺线管和第三螺线管产生相同极的磁场，第二螺线管和第四螺线管产生相同极的磁场，且第一螺线管和第二螺线管产生不同极的磁场；同时，第一磁传感器芯片和第三磁传感器芯片用来检测同一极的磁场；第二磁传感器芯片和第四磁传感器芯片用来检测同一极磁场。

4.根据权利要求1所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：第二磁传感器芯片阵列至少包括四个磁传感器芯片，分别记为第五磁传感器芯片、第六磁传感器芯片、第七磁传感器芯片和第八磁传感器芯片，第五磁传感器芯片、第六磁传感器芯片、第七磁传感器芯片和第八磁传感器芯片按顺时针排列依次设于发射线圈的四周；第二螺线管组至少包括四个螺线管，记为第五螺线管、第六螺线管、第七螺线管和第八螺线管，第五螺线管、第六螺线管、第七螺线管、第八螺线管分别与第五磁传感器芯片、第六磁传感器芯片、第七磁传感器芯片和第八磁传感器芯片间隔设置。

5.根据权利要求4所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：所述第五螺线管和第七螺线管产生相同极的磁场，第六螺线管和第八螺线管产生相同极的磁场，且第五螺线管和第六螺线管产生不同极的磁场；同时，第五磁传感器芯片和第七磁传感器芯片用来检测同一极的磁场；第六磁传感器芯片和第八磁传感器芯片用来检测同一极的磁场，且第五磁传感器芯片和第六磁传感器芯片检测不同极的磁场。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：所述光敏传感器芯片阵列至少包括四个光敏传感器芯片，记为第一光敏传感器芯片、第二光敏传感器芯片、第三光敏传感器芯片和第四光敏传感器芯片，第一光敏传感器芯片、第二光敏传感器芯片、第三光敏传感器芯片和第四光敏传感器芯片设于第二磁传感器芯片阵列和第二螺线管组的外围。

7.根据权利要求1所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：所述驱动装置包括横纵轨道，无线发射板可移动的设于该纵横轨道上，并在驱动装置的驱动下在横纵轨道做纵横移动。

8.根据权利要求1或7所述的一种汽车无线充电对准匹配系统，其特征在于：所述驱动装置包括分别安装于无线发射板四周的多个驱动电机，所述驱动电机包括微调驱动电机，微调驱动电机用于水平微调转动无线充电装置。

9.一种汽车无线充电对准匹配方法，包括如下步骤：

步骤1：在电动汽车底部设置无线充电接收装置，在停车区域地面上设置无线充电发射装置；

无线充电接收装置包括无线接收板和检测对准模块，无线接收板上设有接收线圈，检测对准模块包括多个磁传感器芯片组成的第一磁传感器芯片阵列和产生磁场的多个螺线管组成的第一螺线管组；

无线充电发射装置包括无线发射板、检测匹配模块以及驱动无线发射板进行移动的驱动装置，无线发射板设于驱动装置上；无线发射板设有发射线圈，检测匹配模块包括多个光敏传感器芯片组成的光敏传感器芯片阵列、多个磁传感器芯片组成的第二磁传感器芯片阵列和产生磁场的多个螺线管组成的第二螺线管组；无线发射板设于驱动装置上，并在驱动装置的驱动下实现移动和对准；

第一磁传感器芯片阵列和第二磁传感器芯片阵列的各磁传感器芯片均设置为只允许垂直方向磁力线通过；光敏传感器芯片阵列的各光敏传感器芯片设置为只接收垂直方向光线通过；

步骤2：采用光敏传感器检测汽车停靠，光敏传感器芯片阵列检测其当前光线是否被遮挡；

步骤3：采用磁传感器来定位，检测对准模块的第一螺线管组产生磁场，检测匹配模块的第二螺线管组产生磁场；

在所有的磁传感器芯片安装磁力线屏蔽装置，只允许垂直方向磁力线通过；

第二磁传感器芯片阵列对第一螺线管组产生的磁场进行检测以判断第二磁传感器芯片阵列是否与检测对准模块的第一螺线管组一一对应；第一磁传感器芯片阵列对第二螺线管组产生的磁场进行检测以判断第一磁传感器芯片阵列是否与检测对准模块的第二螺线管组一一对应；

步骤4：驱动装置驱动无线发射板进行移动，直到同时满足第一磁传感器芯片阵列的磁传感器芯片和第二螺线管组的螺线管一一对应，第二磁传感器芯片阵列的磁传感器芯片和第一螺线管组的螺线管一一对应，则完成对准。