[發明專利]具有性能監視的車用無線電力傳輸系統及其監視方法

有效

• 申請號: 201710559443.8
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107612157B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 阮仲維;克里斯托弗·杰弗里·懷特
• 申請（專利權）人: 電裝國際美國公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/90;H02J7/02;B60L53/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

一種用于對位于車輛(18)中的電池(22)進行充電的無線電力傳輸系統(10)可以包括初級側網絡(12)、次級側網絡(14)、檢測線圈(40)以及充電監視控制器(150)。次級側網絡通過初級側網絡的發送線圈(34)和次級側網絡的接收線圈(36)之間的感應耦合從初級側網絡接收電力。檢測線圈可以耦合至為初級側網絡或者次級側網絡中的至少一個所設置的磁芯(200，202)。檢測線圈可以基于發送線圈和接收線圈之間的感應耦合輸出至少一個電壓信號。充電監視控制器可以基于來自檢測線圈的至少一個電壓信號確定系統診斷狀態。

技術領域

本發明的技術領域涉及用于對車輛中的電池進行充電的無線電力傳輸系統以及監視用于車輛的無線電力傳輸系統的方法。

背景技術

本節提供關于本公開內容的背景信息，該背景信息不一定是現有技術。

在致力于減少由使用內燃機的汽車排放的化石燃料排放物和其他污染物的過程中，已設計和實現了混合動力汽車(HEV)和電動汽車(EV)以減輕內燃機的環境影響。為了向這些電池系統提供電力，HEV和EV可以通過連接至電網而被提供電力。HEV或EV的電池系統可以通過使用銅電纜連接至電網。通常，銅電纜具有包含插頭的一端，從而使得電池系統能夠連接至電網。

HEV或者EV的電池系統還可以通過實現無線或非接觸的充電系統來連接至電網。無線充電系統(也可以被稱為無線電力傳輸(WPT)系統)可以利用兩個感應線圈之間的互感向HEV或EV的電池系統提供電力。電網可以在第一線圈處引起電壓，并且由于第一線圈和連接至HEV或EV的電池系統的第二線圈之間的感應耦合，第二線圈將感應出電壓，并且隨后為HEV或EV的電池系統充電。

雖然無線充電系統具有不需要電纜、連接器以及插頭的優點，但無線充電系統通常具有低功率效率(power efficiency)。無線充電系統的效率可能會由于發送線圈和接收線圈之間的線圈未對準而受到影響。例如，接收線圈可能與發送線圈未對準。未對準可能增加兩個線圈之間的距離，并且因此降低兩個線圈之間的互感。互感的降低會降低WPT系統的總功率效率。

發明內容

本節提供本公開內容的總體概述，并且并非是其全部范圍或其全部特征的全面公開。本公開內容總體上涉及用于對布置在車輛中的電池進行充電的無線電力傳輸系統以及監視該無線電力傳輸系統的方法，該系統和該方法各自均通過監視和確定系統的線圈是否未對準而提高了無線電力傳輸的效率。

根據本公開內容的一方面，一種無線電力傳輸系統可以包括初級側網絡、次級側網絡、用于感測初級側網絡和次級側網絡之間的電力的檢測線圈以及基于由檢測線圈感測的電力來確定無線電力傳輸系統的系統診斷狀態的充電監視控制器。

初級側網絡可以包括發送線圈和多個初級磁芯。發送線圈可以耦合至多個初級磁芯，并且可以被配置為從電源接收電力。

次級側網絡可以包括接收線圈和多個次級磁芯。接收線圈可以耦合至多個次級磁芯，并且可以配置為通過發送線圈和接收線圈之間的感應耦合從初級側網絡接收電力。

檢測線圈可以耦合至初級磁芯或次級磁芯中的至少一個。檢測線圈可以基于發送線圈和接收線圈之間的感應耦合輸出至少一個電壓信號。充電監視控制器可以基于來自檢測線圈的至少一個電壓信號確定系統診斷狀態。

充電監視控制器可以基于來自檢測線圈的電壓信號確定發送線圈和接收線圈是否未對準，以作為系統診斷狀態。

利用上述無線電力傳輸系統，可以通過監視發送線圈和接收線圈是否未對準并且調整未對準來提高無線電力傳輸的效率。