[发明专利]用于电动汽车非接触线圈旋转的控制装置

说明书

本发明提出了一种用于电动汽车非接触线圈旋转的控制装置，包括充电桩控制单元和车载控制单元，充电桩控制单元包括充电桩控制器、第一检测半球面、第一旋转驱动装置、非接触充电原边线圈、非接触充电桩原边电路和第一无线模块，第一检测半球面的外表面上铺设有若干个探测电感线圈；车载控制单元包括车载控制器、第二检测半球面、第二旋转驱动装置、非接触充电副边线圈、非接触充电副边电路和第二无线模块，第二检测半球面的外表面上铺设有若干个接收电感线圈。本发明通过检测不同方位的探测电感线圈和接收电感线圈的最大传输电压，利用它们的空间相对方位和夹角使非接触充电原边线圈和非接触充电副边线圈进行自动对正，保证传输功率的最大化。

技术领域

本发明涉及非接触供电及自动控制的技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车非接触线圈旋转的控制装置。

背景技术

电动汽车传统供电方式的充电管理是一个耗费心力的事情，充电前需要用供电线缆将充电桩与汽车相连，如果忘记连接供电线缆，则影响下次出行。尤其是在雨雪天气，室外供电线缆的插头潮湿，连接供电线缆还要冒着被电击的危险。与传统供电方式相比，非接触充电技术的优越性是显而易见的。在停车位的地面下安装供电线圈，非接触充电电路能够根据无线反馈情况，自动确定是否向安装在汽车底盘上的受电线圈提供电能并向汽车电池充电。

目前，世界上有许多科研机构对电动汽车非接触充电系统进行研究。电动汽车充电系统将一组受电线圈装置安装在汽车的底盘上，将另一组供电线圈装置安装在地面，当电动汽车停在停车位的供电线圈装置上方时，供电线圈启动供电，向受电线圈提供能量，对电动汽车的蓄电池充电，充电完成后切断供电线圈电源。

使用非接触充电桩向电动汽车充电的前提是在停车过程中原、副边线圈位置需要完全对正。众所周知，线圈不对正会大幅影响充电效率和传输功率，而电动汽车充电功率大，即使功率下降1%也是一个可观的能量损失，因此采用线圈自动移动位置对正的方法更经济合理。当电动汽车停在充电线圈上的车位时，非接触充电原边线圈(L_U)和非接触充电副边线圈(L_V)相对放置由自动对正调节系统调节到水平方向x轴和y轴完全对正。非接触充电原边线圈L_U和非接触充电副边线圈L_V沿x、y、z三个坐标轴移动的示意图如图1所示。

要实现非接触供电系统的原、副边线圈对正需要对其精确地定位，对其定位的精度需要在厘米级别才可以实现精确的定位检测系统。众所周知，卫星定位系统的定位精度在几米以上，使用物联网的短距离无线定位通信系统的精度大概在1米左右。这些定位方法均无法准确定位非接触供电系统的原、副边线圈所处的空间相对位置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出用于电动汽车非接触线圈旋转的控制装置，通过设置不同方位的探测电感线圈和接收电感线圈，通过查找传送功率较大的探测电感线圈和接收电感线圈的方位调整非接触供电系统的原、副边线圈所处的空间相对方位和夹角，根据这个夹角进行旋转实现非接触供电系统的原、副边线圈的精确定位和对正，实现充电的传输功率最大化。