用于控制感應線圈的設備和方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于控制感應線圈的設備和方法。
【背景技術】
[0002]感應充電系統(tǒng)是在停車或在移動期間對電動車輛進行再充電的一種選項。感應充電系統(tǒng)包括作為初級線圈的感應線圈。初級線圈被用于生成適于當次級線圈接近初級線圈時穿透電動車輛的次級線圈的電磁場。當在初級線圈和次級線圈之間的對齊對于能量傳輸最優(yōu)時，充電的最優(yōu)效率得以實現(xiàn)。當車輛停止時，該對齊例如通過停止電動車輛以使得次級線圈與初級線圈重疊來實現(xiàn)。在用于移動車輛的充電系統(tǒng)中，多個初級線圈通常一個接一個地安裝在道路的車道上，各個初級線圈之間具有一定的距離。在這樣的系統(tǒng)中，重要的是預測移動車輛的次級線圈和初級線圈的對齊以用于最優(yōu)的能量傳輸。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的因此是提供對可移動車輛的充電系統(tǒng)中的感應線圈的改進的控制。
[0004]本發(fā)明的主要思想是通過根據(jù)關于第一感應線圈的電力傳輸?shù)男畔泶_定用于第二感應線圈的設定點來控制感應線圈。
[0005]有利地，確定了用于以第一預定操作模式操作第一感應線圈的切換時間的第一設定點，以及確定了用于以第二預定操作模式操作第二感應線圈的切換時間的第二設定點。
[0006]有利地，偏移的確定取決于第一設定點和偏移。
[0007]有利地，偏移的確定取決于第一設定點和參考時間之間的差。這提高了偏移準確性。
[0008]有利地，根據(jù)關于第三感應線圈的信息，特別是關于在第一感應線圈和第三感應線圈之間的電力傳輸?shù)男实男畔泶_定偏移。以這種方式，偏移特別地針對穿過道路的車道移動的車輛的次級線圈而確定。
[0009]優(yōu)選地，參考時間的確定取決于關于效率的信息。所述效率是很容易測量的，并且可用于在感應充電系統(tǒng)的特性曲線中查找參考時間。
[0010]有利地，第一設定點根據(jù)用于速度的信息來確定，第三感應線圈以所述速度相對于第一感應線圈移動。在沒有關于偏移的知識情況下，這給出了用于第一設定點的良好估
i+o
[0011]有利地，第一設定點根據(jù)關于在第三感應線圈和第一感應線圈之間的距離信息來確定。這進一步改進了所述估計。
[0012]有利地，偏移的確定取決于指示用于切換成第一預定操作模式的第一效率和第一參考時間的第一對值。使用第一對值簡化了計算并且提高了處理速度。
[0013]有利地，偏移的確定取決于指示用于切換出第一預定操作模式的第二效率和第二參考時間的第二對值。這提高了計算的魯棒性，因為不僅在切換成第一預定操作模式時可以確定偏移，在切換出第一預定操作模式時也可以確定偏移。
[0014]優(yōu)選地，根據(jù)第一設定點觸發(fā)第一感應線圈的切換。
[0015]有利地，根據(jù)第二設定點觸發(fā)第二感應線圈的切換。以這種方式，生成控制感應線圈所需要的輸出。
[0016]有利地，確定兩個第一設定點或兩個第二設定點。以這種方式，分別地計算出用于切換成第一操作模式和切換出第一操作模式以及用于切換成第二操作模式和用于切換出第二操作模式的設定點。
[0017]優(yōu)選地，兩個第一或兩個第二設定點中的一個設定點指示接通時間，而另一個指示關斷時間。使用接通和關斷時間簡化了計算和處理時間。
[0018]本發(fā)明的進一步的展開可從從屬權利要求和以下描述獲取。
【附圖說明】
[0019]在下文中，本發(fā)明將進一步參考附圖來解釋。
[0020]圖1示意性示出感應充電系統(tǒng)的部分。
[0021]圖2示意性示出用于控制感應線圈的設備。
[0022]圖3示出第一效率特性。
[0023]圖4示出感應充電系統(tǒng)的部分。
[0024]圖5示出第二效率特性。
[0025]圖6示出第三效率特性。
[0026]圖7示出根據(jù)用于控制感應線圈的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1示出了感應充電系統(tǒng)100的部分。感應充電系統(tǒng)100包括作為初級線圈的第一感應線圈101和第二感應線圈102。第一感應線圈101和第二感應線圈102以道路的車道的駕駛方向被一個接一個地集成到道路103的路面中。安裝位置可改變，特別地線圈可安裝在路面上方或在道路的側邊。一般地，安裝位置使得由初級線圈生成的電磁場穿透路面上方的區(qū)域。另外的感應線圈可被連續(xù)地安裝在道路103中作為感應充電系統(tǒng)的部分，并且在圖1中沒有示出。
[0028]感應充電系統(tǒng)100還包括用于控制感應線圈的設備104。根據(jù)示例，設備104分別連接到第一感應線圈101和第二感應線圈102。設備104也可連接到任何連續(xù)的感應線圈。也可以沿著道路103使用多種設備104來分別地控制感應線圈。
[0029]根據(jù)示例，感應充電系統(tǒng)100還包括天線105。天線105連接到設備104。此外天線105被安裝在道路103附近，例如集成到接近道路103的表面的道路103的路面中。天線105也可以安裝在道路103旁邊。
[0030]圖1示出了具有第三感應線圈111和收發(fā)器112的車輛110。優(yōu)選地，當車輛110在道路103上行駛時，第三感應線圈111和收發(fā)器112安裝在車輛110的底部附近，面向下朝著道路103。
[0031]第一感應線圈101和第二感應線圈102以及第三感應線圈111的安裝位置被選擇以使得優(yōu)選地當車輛110分別在第一感應線圈101或第二感應線圈102的安裝位置的上方或附近的道路103上行駛時，由第一感應線圈101或第二感應線圈102生成的交變電磁場(alternating electromagnetic field)穿透第三感應線圈 111。
[0032]此外，天線105和收發(fā)器112的安裝位置被選擇以使得信號可在兩者之間發(fā)送。例如當車輛110在天線105的安裝位置上方或附近的道路103上行駛時，由天線105發(fā)送的信號可通過收發(fā)器112接收。同樣，收發(fā)器112適于發(fā)射可由天線105接收的信號。
[0033]在一個示例中，收發(fā)器112適于根據(jù)來自天線105的請求的接收來發(fā)送車輛110的標識和附加信息。所述附加信息包括例如關于第三感應線圈111的信息和關于傳輸?shù)降谌袘€圈111的電力的信息。關于第三感應線圈111的信息例如是它的電阻。關于傳輸?shù)降谌袘€圈111的電力的信息例如是流經(jīng)第三感應線圈111的電流的安培值。備選地，傳輸?shù)碾娏墒褂猛咛貫閱挝?。此外，在示例中的附加信息包括關于車輛110速度的信息。在該示例中，收發(fā)器112和天線105之間的數(shù)據(jù)鏈路例如是根據(jù)藍牙或IEEE 802.11標準的無線鏈路。在這種情況下，天線105適于根據(jù)合適的標準與收發(fā)器112通信。
[0034]在另一示例中，收發(fā)器112包括有源的無線發(fā)送器和包括安裝到車輛110的車輛110的標識的射頻識別標簽。射頻識別標簽可以是有源的或無源的。有源無線發(fā)送器適于使用前述無線鏈路來發(fā)送附加信息。在這種情況下，天線105包括適于發(fā)送射頻信號的第一電路，所述射頻信號適于觸發(fā)來自射頻識別標簽的包括車輛110的標識的響應。該信號例如觸發(fā)所述標簽以例如經(jīng)由射頻識別標簽的振蕩電路來返回存儲在收發(fā)器112中的關于車輛110的信息。
[0035]在該示例中，收發(fā)器112的有源無線發(fā)送器用于發(fā)送附加信息。例如可發(fā)送關于傳輸?shù)碾娏蜍囕v110的速度的信息。該附加信息例如在車輛110中通過感應充電系統(tǒng)和發(fā)動機控制器分別地確定。為此，收發(fā)器112可連接到車輛110的數(shù)據(jù)總線來接收相應的信息。備選地，所述附加信息可由收發(fā)器112確定，并且在響應中返回。
[0036]天線105例如適于發(fā)送出信息來以預定時間間隔一一例如每10毫秒一一請求響應。此外，天線105適于向設備104發(fā)送從收發(fā)器112接收的任何響應——經(jīng)由在這兩者之間的數(shù)據(jù)鏈路。
[0037]在天線105和第一感應線圈101之間的距離在圖1中標記為“S”。例如距離是s=1m0
[0038]在第一感應線圈101和第二感應線圈102之間的距離在圖1中標記為“d”。例如距離是d = lm。
[0039]在圖1中，第一感應線圈101和第二感應線圈102的長度標記為“I”。第一感應線圈101和第二感應線圈102的尺寸例如是Im X Im的正方形。因此例如長度是I = lm。
[0040]圖2示出用于控制感應線圈的設備104。根據(jù)示例，設備104包括處理器201，所述處理器201適于確定用于以第一預定操作模式操作第一感應線圈101的切換時間的第一設定點tsl，并且適于確定用于以第二預定操作模式操作第二感應線圈102的切換時間的第二設定點ts2，其中第二設定點ts2的確定取決于偏移X。第二設定點ts2的確定可能取決于第一設定點tsl。
[0041]此外，設備104包括致動器202，所述致動器202適于根據(jù)第一設定tsl觸發(fā)第一感應線圈101的切換，或根據(jù)第二設定點ts2觸發(fā)第二感應線圈102的切換。
[0042]此外，設備104包括輸入203以觸發(fā)通過天線105的信號的發(fā)送并且接收關于第三感應線圈111的信息。例如，輸入203可經(jīng)由前述數(shù)據(jù)鏈路連接到天線105。備選地，天線105可作為輸入203的一部分被集成到設備104中。
[0043]輸入203適于經(jīng)由天線105從收發(fā)器112接收關于車輛110的標識的信息和附加信息。
[0044]例如，輸入203適于觸發(fā)每10毫秒的射頻發(fā)送。在一個示例中，輸入203適于在收到包括車輛110的標識的響應時，經(jīng)由無線鏈路觸發(fā)對附加信息的請求。以這種方式，關于車輛110的標識的信息作為射頻識別信息從射頻識別設備接收，并且附加