本技術(shù)涉及無線充電，更具體地，涉及一種供電裝置及其控制方法、控制裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著車輛向電動(dòng)化、智能化發(fā)展，無線電能傳輸技術(shù)(wireless?power?transfer，wpt)由于其便捷性、安全性以及維護(hù)成本低等優(yōu)勢(shì)，在車輛充電領(lǐng)域得到迅速發(fā)展和廣泛使用。無線充電技術(shù)包括射頻或微波無線充電技術(shù)、電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)和電磁共振式無線充電技術(shù)。其中，電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)的應(yīng)用較多，其依賴分離的供電線圈和受電線圈之間的高頻交變的電磁場(chǎng)，從而在受電線圈處感應(yīng)出交流電流，經(jīng)過整流和濾波，為電動(dòng)車輛的電池包充電。

2、然而，電磁感應(yīng)式無線充電的效率和功率，受供電線圈和受電線圈之間的偏移量影響。以6.6千瓦的無線充電系統(tǒng)的供電線圈與車輛的受電線圈在垂直于兩線圈之間磁場(chǎng)方向上發(fā)生10厘米側(cè)移為例，相比于兩線圈在垂直于兩線圈之間磁場(chǎng)方向上對(duì)準(zhǔn)時(shí)，供電線圈所在的能量發(fā)射端的損耗增加了82.11％，達(dá)到591.51瓦。該值與普通家用電熱水壺的功率相仿，導(dǎo)致能量發(fā)射端的表面最大溫度高達(dá)95℃，從而使其具備引燃柳絮等低燃點(diǎn)異物、甚至燙傷人類或動(dòng)物的可能性。

3、鑒于此，一種能夠提高供電線圈和受電線圈之間對(duì)準(zhǔn)度的充電方案亟待開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種供電裝置及其控制方法、控制裝置和系統(tǒng)，可以在充電過程中調(diào)節(jié)供電線圈的位置和/或姿態(tài)，從而提高供電線圈和受電線圈之間的對(duì)準(zhǔn)度。

2、第一方面，提供了一種供電裝置，該裝置包括能量發(fā)射線圈、支撐部件和控制部件；其中，能量發(fā)射線圈用于向待充電裝置提供能量；支撐部件的第一端與能量發(fā)射線圈連接，支撐部件的第二端與第一平面連接，第一平面包括第一充電區(qū)域的地面或建筑物的表面；當(dāng)能量發(fā)射線圈在第一位姿發(fā)射能量時(shí)，控制部件根據(jù)第一能量損耗調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，以調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈在第一充電區(qū)域中的位姿，第一能量損耗是根據(jù)能量發(fā)射線圈在第一位姿時(shí)發(fā)射的能量和待充電裝置接收的能量確定的。

3、在上述技術(shù)方案中，供電裝置可以根據(jù)充電過程的能量損耗調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈(如供電線圈)的位置和姿態(tài)，不僅能夠提高能量發(fā)射線圈和能量接收線圈之間的互感系數(shù)和充電效率，從而減少充電過程中的能量損耗，進(jìn)而減少安全隱患，而且還可以降低待充電裝置(如車輛)進(jìn)行充電位置對(duì)準(zhǔn)時(shí)的復(fù)雜度。此外，根據(jù)能量損耗調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈的位姿，不僅能夠保證充電過程中能量損耗不會(huì)發(fā)生突變，而且有助于適配不同型號(hào)、不同停放位置的待充電裝置。

4、其中，支撐部件的第一端與能量發(fā)射線圈之間的連接可以為動(dòng)連接，或者也可以為靜連接。

5、示例性地，控制部件根據(jù)第一能量損耗調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括：控制部件調(diào)節(jié)支撐部件的第一端的位置和/或姿態(tài)角。

6、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，控制部件調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，使能量發(fā)射線圈與待充電裝置的能量接收線圈平行。

7、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，供電裝置包括固定底座，該固定底座與支撐部件的第二端連接，支撐部件的第二端可以通過該固定底座與第一平面連接。

8、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該裝置還包括傳感器，該傳感器設(shè)置于能量發(fā)射線圈，該傳感器用于檢測(cè)能量發(fā)射線圈與待充電裝置的能量接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度；控制部件用于：根據(jù)第一能量損耗和磁場(chǎng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿。

9、示例性地，傳感器可以包括多個(gè)，且均勻布置在能量發(fā)射線圈四周。例如，均勻布置在能量發(fā)射線圈內(nèi)圈，或均勻布置在能量發(fā)射線圈外圈。

10、在上述技術(shù)方案中，根據(jù)充電過程中能量發(fā)射線圈和能量接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度以及能量損耗，調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈的位姿，不僅可以降低能量損耗，還可以提高能量接收線圈的感應(yīng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)能量損耗和磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的平衡。

11、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該控制部件用于：在第一能量損耗大于或等于損耗閾值時(shí)，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，以將所述能量發(fā)線圈由所述第一位姿調(diào)整為第二位姿，能量發(fā)射線圈在第二位姿向待充電裝置提供能量時(shí)的第二能量損耗小于損耗閾值，且磁場(chǎng)強(qiáng)度在設(shè)定范圍內(nèi)。

12、一示例中，第一能量損耗可以為功率損耗，則損耗閾值可以為供電功率的15％，或者供電功率的20％，或者還可以為其他數(shù)值。

13、又一示例中，第一能量損耗可以為平均電能損耗，例如，平均每分鐘損耗的電能，損耗閾值可以為供電電能的15％，或者供電電能的20％，或者還可以為其他數(shù)值。

14、在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中，上述磁場(chǎng)強(qiáng)度的設(shè)定范圍可以根據(jù)供電裝置的供電功率確定。

15、在上述技術(shù)方案中，在能量損耗大于或等于損耗閾值時(shí)控制調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈的位姿，有助于節(jié)省充電過程中調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈的位姿所需能耗和算力。在能量損耗小于損耗閾值時(shí)根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈的位姿，有助于進(jìn)一步減少充電過程中的能量損耗，提高充電效率。

16、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該支撐部件包括伸縮部件、第一限位部件以及第二限位部件，伸縮部件的第一端與第一限位部件連接，伸縮部件的第二端與第二限位部件連接，第一限位部件位于支撐部件的第一端，第二限位部件位于支撐部件的第二端；支撐部件的第一端與能量發(fā)射線圈連接，包括：支撐部件通過第一限位部件與能量發(fā)射線圈連接；支撐部件的第二端與第一平面連接，包括：支撐部件通過第二限位部件與第一平面連接。

17、示例性地，伸縮部件可以為氣動(dòng)伸縮桿，或者也可以為帶位置傳感器的連桿滑軌結(jié)構(gòu)，或者還可以為其他可實(shí)現(xiàn)伸縮的結(jié)構(gòu)。限位部件可以通過步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)。

18、在上述技術(shù)方案中，通過伸縮部件和限位部件，可以實(shí)現(xiàn)支撐部件的第一端的自由調(diào)節(jié)，靈活度更高，有助于適配多種充電場(chǎng)景。

19、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，控制部件根據(jù)第一能量損耗調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括調(diào)節(jié)如下至少一項(xiàng)：伸縮部件的軸向長(zhǎng)度，第一限位部件的姿態(tài)角，以及第二限位部件的姿態(tài)角。

20、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，支撐部件包括第一連桿、第二連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和移動(dòng)部件，第一連桿的第一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件與第二連桿的第一端連接，第二連桿的第二端與移動(dòng)部件連接，第一連桿位于支撐部件的第一端，移動(dòng)部件位于支撐部件的第二端；支撐部件的第一端與能量發(fā)射線圈連接，包括：支撐部件通過第一連桿的第二端與能量發(fā)射線圈連接；支撐部件的第二端與第一平面連接，包括：支撐部件通過移動(dòng)部件與第一平面連接；其中，轉(zhuǎn)動(dòng)部件控制第一連桿在平行于第一平面的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)部件控制第二連桿的第二端在第一平面內(nèi)移動(dòng)。

21、示例性地，第一連桿與能量發(fā)射線圈之間的連接為靜連接，例如通過螺紋連接、鍵連接、銷連接等將第一連桿的第二端和能量發(fā)射線圈連接。

22、在上述技術(shù)方案中，以第一平面為地面或者垂直于地面的平面為例，通過能量發(fā)射線圈與第一連桿的第二端靜連接，只需調(diào)節(jié)移動(dòng)部件和轉(zhuǎn)動(dòng)部件即可調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈在第一充電區(qū)域的位姿，并且可以保證能量發(fā)射線圈所在平面始終與第一平面平行，有助于降低對(duì)能量發(fā)射線圈控制的復(fù)雜度。

23、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，控制部件根據(jù)第一能量損耗調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括調(diào)節(jié)如下至少一項(xiàng)：轉(zhuǎn)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)的角度，移動(dòng)部件的位置。

24、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，第二連桿為可伸縮連桿。

25、在上述技術(shù)方案中，通過調(diào)節(jié)第二連桿的軸向長(zhǎng)度，還可以調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈的高度，有助于適配多種充電場(chǎng)景。以待充電裝置為車輛為例，在車輛的能量接收線圈設(shè)置于底盤時(shí)，有助于適配不同底盤高度的車輛；在車輛的能量接收線圈設(shè)置于車尾時(shí)，在車輛泊入充電區(qū)域充電時(shí)，可以降低對(duì)車輛駕駛員泊車準(zhǔn)確度的要求。

26、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該裝置還包括第一供電部件，第一供電部件設(shè)置于支撐部件的第一端，第一供電部件用于向能量發(fā)射線圈提供電流。

27、示例性地，第一供電部件通過線束向能量發(fā)射線圈提供電流。

28、在上述技術(shù)方案中，將供電部件與能量發(fā)射線圈設(shè)置在一起，可以解決支撐部件的第一端的位姿變化導(dǎo)致的線束不易管理的問題。

29、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該裝置還包括第二供電部件、線束和線束管理部件，第二供電部件設(shè)置于地面或充電樁中，第二供電部件通過線束向能量發(fā)射線圈提供電流，線束管理部件用于控制線束的長(zhǎng)度。

30、示例性地，線束管理部件可以包括自動(dòng)收放線設(shè)備，該線束管理部件可以設(shè)置在支撐部件上，或者，也可以設(shè)置于上述固定底座中。

31、在上述技術(shù)方案中，在調(diào)節(jié)支撐部件的第一端的位姿時(shí)，通過線束管理部件控制線束長(zhǎng)度，可以避免線束過長(zhǎng)發(fā)生纏繞導(dǎo)致供電裝置故障。

32、第二方面，提供了一種供電裝置的控制方法，供電裝置包括能量發(fā)射線圈和支撐部件；其中，能量發(fā)射線圈用于向待充電裝置提供能量；支撐部件的第一端與能量發(fā)射線圈連接，支撐部件的第二端與第一平面連接，第一平面包括第一充電區(qū)域的地面或建筑物的表面；該方法包括：當(dāng)能量發(fā)射線圈在第一位姿發(fā)射能量時(shí)，獲取第一能量損耗，第一能量損耗是根據(jù)能量發(fā)射線圈在第一位姿時(shí)發(fā)射的能量和待充電裝置接收的能量確定的；根據(jù)第一能量損耗，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，以調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈在第一充電區(qū)域中的位姿。

33、結(jié)合第二方面，在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還包括：獲取能量發(fā)射線圈與待充電裝置的能量接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)第一能量損耗，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括：根據(jù)第一能量損耗和磁場(chǎng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿。

34、結(jié)合第二方面，在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)第一能量損耗和磁場(chǎng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括：在第一能量損耗大于或等于損耗閾值時(shí)，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，以調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈在第一充電區(qū)域中的位姿至第二位姿，能量發(fā)射線圈在第二位姿向待充電裝置提供能量時(shí)的第二能量損耗小于損耗閾值，且磁場(chǎng)強(qiáng)度在設(shè)定范圍內(nèi)。

35、結(jié)合第二方面，在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，支撐部件包括伸縮部件、第一限位部件以及第二限位部件，伸縮部件的第一端與第一限位部件連接，伸縮部件的第二端與第二限位部件連接，第一限位部件位于支撐部件的第一端，第二限位部件位于支撐部件的第二端；支撐部件通過第一限位部件與能量發(fā)射線圈連接；支撐部件通過第二限位部件與第一平面連接；調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括調(diào)節(jié)如下至少一項(xiàng)：伸縮部件的軸向長(zhǎng)度，第一限位部件的姿態(tài)角，以及第二限位部件的姿態(tài)角。

36、結(jié)合第二方面，在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，支撐部件包括第一連桿、第二連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和移動(dòng)部件，第一連桿的第一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件與第二連桿的第一端連接，第二連桿的第二端與移動(dòng)部件連接，第一連桿位于支撐部件的第一端，移動(dòng)部件位于支撐部件的第二端；支撐部件通過第一連桿的第二端與能量發(fā)射線圈連接；支撐部件通過移動(dòng)部件與第一平面連接；調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，包括調(diào)節(jié)如下至少一項(xiàng)：轉(zhuǎn)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)的角度，移動(dòng)部件的位置。

37、結(jié)合第二方面，在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，第二連桿為可伸縮連桿，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，還包括：調(diào)節(jié)第二連桿的軸向長(zhǎng)度。

38、第三方面，提供了一種供電裝置的控制裝置，供電裝置包括能量發(fā)射線圈和支撐部件；其中，能量發(fā)射線圈用于向待充電裝置提供能量；支撐部件的第一端與能量發(fā)射線圈連接，支撐部件的第二端與第一平面連接，第一平面包括第一充電區(qū)域的地面或建筑物的表面；該裝置包括：獲取單元，用于當(dāng)能量發(fā)射線圈在第一位姿發(fā)射能量時(shí)，獲取第一能量損耗，第一能量損耗是根據(jù)能量發(fā)射線圈在第一位姿時(shí)發(fā)射的能量和待充電裝置接收的能量確定的；處理單元，用于根據(jù)第一能量損耗，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，以調(diào)節(jié)能量發(fā)射線圈在第一充電區(qū)域中的位姿。

39、結(jié)合第三方面，在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該獲取單元還用于：獲取能量發(fā)射線圈與待充電裝置的能量接收線圈之間的磁場(chǎng)強(qiáng)度；該處理單元用于：根據(jù)第一能量損耗和磁場(chǎng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿。

40、結(jié)合第三方面，在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，該處理單元用于：在第一能量損耗大于或等于損耗閾值時(shí)，調(diào)節(jié)所述支撐部件的第一端的位姿，以將所述能量發(fā)線圈由所述第一位姿調(diào)整為第二位姿，直至能量發(fā)射線圈在第二位姿向待充電裝置提供能量時(shí)的第二能量損耗小于損耗閾值，且磁場(chǎng)強(qiáng)度在設(shè)定范圍內(nèi)。

41、結(jié)合第三方面，在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，支撐部件包括伸縮部件、第一限位部件以及第二限位部件，伸縮部件的第一端與第一限位部件連接，伸縮部件的第二端與第二限位部件連接，第一限位部件位于支撐部件的第一端，第二限位部件位于支撐部件的第二端；支撐部件通過第一限位部件與能量發(fā)射線圈連接；支撐部件通過第二限位部件與第一平面連接；該處理單元用于調(diào)節(jié)如下至少一項(xiàng)：伸縮部件的軸向長(zhǎng)度，第一限位部件的姿態(tài)角，以及第二限位部件的姿態(tài)角。

42、結(jié)合第三方面，在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，支撐部件包括第一連桿、第二連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和移動(dòng)部件，第一連桿的第一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件與第二連桿的第一端連接，第二連桿的第二端與移動(dòng)部件連接，第一連桿位于支撐部件的第一端，移動(dòng)部件位于支撐部件的第二端；支撐部件通過第一連桿的第二端與能量發(fā)射線圈連接；支撐部件通過移動(dòng)部件與第一平面連接；該處理單元用于調(diào)節(jié)如下至少一項(xiàng)：轉(zhuǎn)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)的角度，移動(dòng)部件的位置。

43、結(jié)合第三方面，在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中，第二連桿為可伸縮連桿，該處理單元還用于：調(diào)節(jié)第二連桿的軸向長(zhǎng)度。

44、第四方面，提供了一種供電裝置的控制裝置，該裝置包括：存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；處理器，用于執(zhí)行該存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以使得該裝置執(zhí)行上述第二方面或第二方面的任一種可能實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

45、第五方面，提供了一種供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如第一方面或第一方面的任一可能實(shí)現(xiàn)方式中的供電裝置，或如第三方面或第三方面的任一可能實(shí)現(xiàn)方式中的控制裝置。

46、第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括：計(jì)算機(jī)程序代碼，當(dāng)上述計(jì)算機(jī)程序代碼在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第二方面或第二方面的任一種可能實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

47、需要說明的是，上述計(jì)算機(jī)程序代碼可以全部或部分存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)介質(zhì)上，其中第一存儲(chǔ)介質(zhì)可以與處理器封裝在一起的，也可以與處理器單獨(dú)封裝。

48、第七方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，上述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)有指令，當(dāng)上述指令被處理器執(zhí)行時(shí)，使得處理器實(shí)現(xiàn)上述第二方面或第二方面的任一種可能實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

49、第八方面，提供了一種芯片，該芯片包括電路，該電路用于執(zhí)行上述第二方面或第二方面的任一種可能實(shí)現(xiàn)方式中的方法。