本發(fā)明涉及無線充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車無線充電定位裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代社會(huì)中，人們對(duì)環(huán)保和節(jié)約石化能源的意識(shí)不斷加強(qiáng)，電動(dòng)汽車逐步替代傳統(tǒng)能源汽車的趨勢(shì)也愈加明顯。由于電動(dòng)汽車的充電時(shí)間較長，一般慢充需要6-8個(gè)小時(shí)，并且需要駕駛?cè)藛T自己操作充電的過程。由于電動(dòng)汽車充電過程中存在高壓和大電流，對(duì)人身安全本身存在潛在的危險(xiǎn)性。在陰雨天的戶外充電中，由于漏電可能導(dǎo)致的安全性問題則更加突出。另外，由于電動(dòng)汽車的電池巡航里程還有限，因此充電的頻率較高，每次開始充電和充電完成都需要人為插拔充電插頭，這些都會(huì)使用戶感覺非常不方便。隨著電能無線傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，無線充電系統(tǒng)能夠輸出的功率不斷提升，無線供電的效率也在不斷提高，相對(duì)于傳統(tǒng)有線供電來說，其便利性和安全性等優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)的越來越突出。因此，無線充電在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用將會(huì)是未來的必然發(fā)展潮流和趨勢(shì)。

目前現(xiàn)有的電動(dòng)汽車無線充電方案基本上都采用電磁感應(yīng)方式，一般具有一個(gè)電能發(fā)射線圈和一個(gè)電能接收線圈。在能量傳輸過程中，發(fā)射線圈和接收線圈的相對(duì)距離和偏移都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的傳輸效率產(chǎn)生一定的影響。電動(dòng)汽車接收電能的線圈一般安裝在汽車的底部。且因不同車型地盤高度不一樣，接收線圈和發(fā)射線圈的相對(duì)位置也會(huì)存在偏差。當(dāng)發(fā)射線圈和接收線圈中心位置相對(duì)對(duì)準(zhǔn)時(shí)，整個(gè)無線電能傳輸系統(tǒng)可以獲得最大效率，這一點(diǎn)對(duì)于電動(dòng)汽車等大功率無線電能傳輸系統(tǒng)的能效要求非常重要。

為了解決無線充電的對(duì)準(zhǔn)問題，行業(yè)一般采用兩種方法：一是采用駕駛員通過泊車系統(tǒng)的幫助，使車上的接收線圈和地上的發(fā)射線圈對(duì)準(zhǔn)。這種方法需要特殊的視覺對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，并且司機(jī)每次充電進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的行為也十分繁瑣，使用非常不方便，并且也增加了車輛本身的成本；另一種方法是增加發(fā)射端線圈的個(gè)數(shù)，發(fā)射端的線圈是多個(gè)線圈構(gòu)成的線圈組，系統(tǒng)可以根據(jù)電動(dòng)汽車的泊車位置，讓最靠近接收線圈的發(fā)射線圈工作，從而實(shí)現(xiàn)一定程度的對(duì)準(zhǔn)。但是，這種方法需要大幅度增加線圈的個(gè)數(shù)，會(huì)導(dǎo)致成本急劇增加，并且由于線圈沒有覆蓋到的地方，還會(huì)有盲區(qū)存在，這種方法也存在相當(dāng)?shù)木窒扌?。且上述兩種對(duì)準(zhǔn)方式均是將設(shè)置于車體底部的無線接收線圈與設(shè)置于地面上的無線發(fā)射線圈進(jìn)行定位對(duì)準(zhǔn)，通過控制無線發(fā)射線圈移動(dòng)或無線發(fā)射線圈移動(dòng)進(jìn)行對(duì)向定位，該設(shè)置方式和對(duì)準(zhǔn)方法亦是行業(yè)中慣用的手段。

如中國專利號(hào)CN104977944公開一種電動(dòng)汽車無線充電發(fā)射接收自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的無線接收裝置設(shè)于電動(dòng)汽車下部，無線發(fā)射裝置設(shè)于停車區(qū)域的地面，通過視覺圖像采集來進(jìn)行定位，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置控制無線接收裝置左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無線充電定位。但是，圖像采集定位方法需要有固定的參考點(diǎn)，對(duì)于電動(dòng)汽車等車型尺寸和停放位置不固定的應(yīng)用，這種方法在實(shí)現(xiàn)上還是具有很大的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種汽車無線充電定位裝置，用于快速準(zhǔn)確地確定無線能量接收線圈相對(duì)無線能量發(fā)射線圈的位置，。

一種汽車無線充電定位裝置，其關(guān)鍵在于：在無線能量接收線圈的安裝板上按照多邊形分布有多個(gè)磁感應(yīng)定位模塊，每個(gè)磁感應(yīng)定位模塊包括電感L1、電感L2和電感L3，所述電感L1、電感L2和電感L3的線圈朝向按照三維立體坐標(biāo)方向分別擺放，每一個(gè)電感與一路整流濾波電路相連，每一路整流濾波電路分別連接在一個(gè)濾波電容上，三個(gè)濾波電容串聯(lián)后與處理器的輸入端連接。

本發(fā)明原理：當(dāng)無線能量發(fā)射線圈由交變的電場產(chǎn)生交變的磁場，從而向外發(fā)射電磁波后，磁感應(yīng)定位模塊通過電感線圈分別從不同的方向與電磁波互感，而產(chǎn)生交流感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓經(jīng)過二極管整流及濾波電容濾波后輸出穩(wěn)定的直流電壓。處理器將接收的穩(wěn)定電壓與相應(yīng)的設(shè)定電壓值進(jìn)行比較，根據(jù)每個(gè)磁感應(yīng)定位模塊輸出電壓值間接確定安裝板相對(duì)無線能量接收線圈的位置，從而判斷無線能量接收線圈相對(duì)無線能量接收線圈的位置。

為更好實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可進(jìn)一步為：所述電感L1、電感L2和電感L3均為條形線圈。

可選的：所述整流濾波電路包括一個(gè)二極管和一個(gè)電阻元件，電感的一端與二極管的正極連接，二極管的負(fù)極接濾波電容的一端，電感的另一端與濾波電容的另一端連接，在濾波電容的兩端跨接所述電阻元件。

可選的：所述電感L1和電感L2的線圈平臥設(shè)置在所述安裝板上，所述電感L3的線圈豎立設(shè)置在所述安裝板上，這樣使，磁感應(yīng)定位模塊通過電感線圈分別從水平方向和垂直方向與電磁波互感，這種結(jié)構(gòu)對(duì)相對(duì)位置的判斷更準(zhǔn)確。

可選的：所述磁感應(yīng)定位模塊設(shè)置在集電板上，所述電感L1和電感L2的線圈平臥設(shè)置在所述集電板上，所述電感L3的線圈豎立設(shè)置在所述集電板上，所述集電板貼附在所述安裝板上。

可選的：所述集電板固設(shè)在所述安裝板上，且靠近無線能量接收線圈的最外一匝繞線，這種結(jié)構(gòu)使本發(fā)明確定的無線能量接收線圈和無線能量發(fā)射線圈的相對(duì)位置更準(zhǔn)確。

可選的：所述安裝板為矩形，在所述安裝板的任意三個(gè)角上分別安裝有一個(gè)所述磁感應(yīng)定位模塊，這種結(jié)構(gòu)成本低且定位效果好。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用電感線圈從不同的方向與無線能量接收線圈的電磁場進(jìn)行互感，并基于相對(duì)無線能量發(fā)射線圈不同位置的互感值不同，判斷電感線圈的位置，從而進(jìn)一步對(duì)無線能量接收線圈的位置進(jìn)行判斷，這種定位方法簡單易操作，且定位準(zhǔn)確度高；磁感應(yīng)定位模塊中電子元件使用較少，集電板的面積小，使得本發(fā)明占用空間小，安裝方便。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施效果示意圖；

圖2示出了本發(fā)明中集電板和電感的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本發(fā)明中磁感應(yīng)定位模塊中的電路圖。

附圖中，1為磁感應(yīng)定位模塊；2為無線能量發(fā)射線圈；3為安裝板；4為無線能量發(fā)射線圈安裝板；5為無線能量發(fā)射線圈；1-1為集電板；1-11為電感L1的線圈；1-12為電感L2的線圈；1-13為電感L3的線圈。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1至圖3所示：一種汽車無線充電定位裝置，在無線能量接收線圈的矩形安裝板上按照三角形分布有三個(gè)磁感應(yīng)定位模塊，即在安裝板的任意三個(gè)角上分別安裝有一個(gè)磁感應(yīng)定位模塊，每個(gè)磁感應(yīng)定位模塊包括電感L1、電感L2和電感L3，電感L1、電感L2和電感L3的線圈朝向按照三維立體坐標(biāo)方向分別擺放，每一個(gè)電感與一路整流濾波電路相連，每一路整流濾波電路分別連接在一個(gè)濾波電容上，三個(gè)濾波電容串聯(lián)后與處理器的輸入端連接。

其中，磁感應(yīng)定位模塊中的電路為，電容C1的第一端為第一接口端，電容C1的第二端與電容C2的第一端相連，電容C2的第二端與電容C3的第一端相連，電容C3的第二端為第二接口端，磁感應(yīng)定位模塊的信號(hào)輸出端包括第一接口端和第二接口端；

電容C1的第一端與二極管D1的負(fù)極相連，二極管D1的正極串聯(lián)電感L1后與電容C1的第二端相連，在電容C1的兩端還跨接有電阻R1；電容C2的第一端還與二極管D2的負(fù)極相連，二極管D2的正極串聯(lián)電感L2后與電容C2的第二端相連，在電容C2的兩端還跨接有電阻R2；電容C3的第一端還與二極管D3的負(fù)極相連，二極管D3的正極串聯(lián)電感L3后與電容C3的第二端相連，在電容C3的兩端還跨接有電阻R3。

磁感應(yīng)定位模塊設(shè)置在集電板1-1上，在集電板1-1上安裝有接線端子，第一接口端和第二接口端分別與接線端子的兩個(gè)引腳電性連接；電感L1、電感L2和電感L3的線圈均為條形線圈，電感L1的線圈1-11和電感L2的線圈1-12平臥設(shè)置在集電板1-1上，電感L3的線圈1-13豎立設(shè)置在集電板1-1上；集電板1-1固設(shè)在安裝板3上且與安裝板3平行，并且靠近無線能量接收線圈2的最外一匝繞線，這里，無線能量接收線圈2固定設(shè)在安裝板3上后，其線圈盤面與安裝板3平行，從圖1中可以看到，安裝板3、無線能量接收線圈2、無線能量發(fā)射線圈5及用于安裝無線能量發(fā)射線圈5的固定座4相互平行設(shè)置。

本發(fā)明是這樣工作的：接通無線能量發(fā)射線圈5，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行調(diào)試，移動(dòng)安裝板3使無線能量接收線圈2正對(duì)無線能量發(fā)射線圈5，處理器采集并保存此時(shí)每個(gè)磁感應(yīng)整流濾波模塊1的輸出電壓，作為相應(yīng)磁感應(yīng)定位模塊1的定位電壓設(shè)定值；正常工作時(shí)，移動(dòng)安裝板3時(shí)，當(dāng)磁感應(yīng)定位模塊1靠近無線能量發(fā)射線圈5時(shí)，每個(gè)磁感應(yīng)定位模塊1的輸出電壓隨著位置的改變而變化，操作人根據(jù)電壓值的變化趨勢(shì)調(diào)整無線能量接收線圈2的位置，直到每個(gè)磁感應(yīng)定位模塊1的輸出電壓值與其定位電壓值相同或者相近時(shí)，表示無線能量接收線圈2已經(jīng)和無線能量發(fā)射線圈5處于正對(duì)的位置。

以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。