[发明专利]基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位系统及方法

说明书

本发明涉及基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位系统及方法，其中，在发射线圈和接收线圈上下完全对齐后，分别在发射线圈的下部中心与接收线圈的上部同向安装一电子罗盘。当线圈发生角度偏移时，发射线圈与接收线圈的电子罗盘分别测量各自的地磁分量信息；通过滤波和运放电路进行信号处理后，通过DSP控制器采集并解算上下两个线圈所处的地磁航向角；将两个地磁航向角相减就是两线圈之间的角度偏移值。本发明的无线充电线圈角度偏移定位系统结构简单，所需硬件数量少，成本低，且并非依赖特定线圈设计，对于任何形状或间距的收发线圈均适用，通用性强，能够实现精确的偏移角度定位，响应速度快，不易受干扰。

技术领域

本发明属于无线电能传输技术领域，具体涉及一种基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位系统及方法。

背景技术

电动汽车无线充电是磁耦合谐振式无线电能传输技术中最有前途的应用之一。为了进行高效稳定的电能传输，系统要求发射线圈与接收线圈在对准的情况下才能进行高效稳定的电能传输，通常电动汽车无线充电装置的发射线圈埋于地下，接收线圈安装在车辆上，实际工况中无法确保车辆每一次都精准地将接收线圈与发射线圈对齐，因此需要设计接收线圈定位系统，在驾驶人员停车后，将检测此时的位置信息反馈给处理器或驾驶人员，以供自动泊车系统或驾驶员调整电动汽车移动到线圈对准的位置。

无线充电系统的线圈定位主要包括二维平面内的横向纵向定位和角度定位。对于横向纵向定位已有相应的技术取得了很好的效果，而对于接收线圈与发射线圈之间的角度定位研究较少，即都忽略了接收线圈发生平面旋转的情况，如果发射线圈与接收线圈存在角度偏移情况，依旧会降低无线充电系统的传输功率与效率。

发明内容

针对上述背景技术中所指出的问题，本发明提出一种成本低廉，可灵活便捷地实现收发线圈间角度偏移定位的基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位系统及方法。

本发明所采用的技术方案为：

基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位系统，包括第一电子罗盘、第二电子罗盘、发射线圈、接收线圈、第一滤波电路、第一运放电路、第二滤波电路、第二运放电路和DSP控制器；所述发射线圈和所述接收线圈水平设置并保持上下完全对齐；所述第一电子罗盘安装在所述发射线圈下部中心位置，所述第二电子罗盘安装在所述接收线圈上部中心位置，两电子罗盘同向设置；

所述第一电子罗盘、所述第一滤波电路、所述第一运放电路和所述DSP控制器依次相连，所述第二电子罗盘、所述第二滤波电路、所述第二运放电路和所述DSP控制器依次相连； 所述DSP控制器采集所述两电子罗盘测量的地磁信息并解算出两线圈的角度偏移值。

进一步地，上述基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位系统还包括通讯模块和上位机，所述DSP控制器、所述通讯模块和所述上位机依次相连，所述上位机实时显示地磁信息及线圈角度偏移数据。

基于电子罗盘的无线充电线圈角度偏移定位方法，包括如下步骤：