[發明專利]次級單元、用于感應電力傳輸的系統及用于操作次級單元和用于感應電力傳輸的系統的方法

在審

• 申請號: 201780037139.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN109641533A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: D·米倫霍夫;P·維利莫夫斯基
• 申請（專利權）人: 龐巴迪無接觸運行有限責任公司
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新

本發明涉及一種用于為車輛(2)進行感應電力傳輸的系統的次級單元，所述次級單元包括用于執行至少一種通用功能的至少一個次級側裝置，所述次級單元(1)包括至少一個車輛特定狀態管理裝置，所述至少一種通用功能的執行能夠通過所述至少一個車輛特定狀態管理裝置來控制。

技術領域

本發明涉及一種用于向車輛進行感應電力傳輸的系統的次級單元和一種用于向車輛進行感應電力傳輸的系統。此外，本發明還涉及一種用于操作所述次級單元和所述用于感應電力傳輸的系統的方法。

背景技術

電動車輛、特別是有軌車輛和/或公路汽車可以通過電能來運行，所述電能通過感應電力傳輸來傳遞。這種車輛可以包括所謂的接收裝置，所述接收裝置適于接收交變電磁場并適于通過電磁感應產生交變電流。這種接收裝置可包括或提供所謂的次級繞組結構。此外，這種車輛可包括適于將交流電(AC)轉換為直流電(DC)的整流器。DC可用于為牽引電池充電或可用于操作電動機器。整流器將接收設備提供的AC轉換為DC。

感應電力傳輸通常利用初級單元和次級單元來執行，其中，所述初級單元通過初級繞組結構生成交變電磁場，并且所述次級單元包括用于接收所述電磁場的接收裝置。初級單元和次級單元可以例如均包括一組三相繞組以提供上述初級繞組結構和次級繞組結構。初級單元的一組繞組可以安裝在大地上(初級繞組)并且可以由路邊功率轉換器(WPC)來供電。次級單元的一組繞組安裝在車輛上。例如，第二組繞組可以附接在車輛下方，例如在電車的情況下附接在電車的車廂下方。初級側和次級側可以是將電能傳輸給車輛的高頻變壓器的一部分。這種傳輸可以在靜止狀態下(當車輛沒有運動時)和動態狀態下(當車輛運動時)完成。

US 7,454,170 B2公開了一種感應傳輸系統，其用于在第一裝置與第二裝置之間感應地傳輸電力和全雙工數據信號。傳輸系統包括這兩個裝置之間的雙向感應通道、用于在感應通道上以第一頻率從第一裝置向第二裝置發送功率信號的發送器、用于以第一調制頻率調制第一數據信號的第一調制裝置、以及用于以第二調制頻率調制第二數據信號的第二調制裝置。此外，發送器在感應通道上將經調制的第一數據信號從第一裝置發送給第二裝置并且在感應通道上將經調制的第二數據信號從第二裝置發送到第一裝置。第一調制頻率和第二調制頻率至少相差一倍。

感應電力傳輸通常需要相對于初級繞組結構正確定位車輛側次級繞組結構，以便使傳輸功率量最大化而且也為了滿足安全要求并確保電磁兼容性。

WO2011/127455A2描述了與車輛相關聯的無線電力天線的無線充電和無線電力對準。

WO2014/023595A2公開了一種車輛和感應充電單元，其中，感應充電單元包括初級線圈，并且車輛包括次級線圈。此外，在充電位置處，次級線圈相對于初級線圈位于優選的空間位置范圍內，由此，為了設定充電位置，系統通過利用三角法借助于電磁距離和角度測量來確定以下方位：該方位描述次級線圈相對于初級線圈的與時間相關的空間位置。所述系統借助于所述方位和充電位置檢測至少一個部分驅動方向，沿著該部分驅動方向可以逐漸接近充電位置所在的方位。

這些文獻公開了感應電力傳輸(IPT)單元的通信天線、即初級單元或次級單元。

通常，用于感應電力傳輸的系統包括兩個單獨的單元、即初級單元和次級單元。次級單元機械連接至車輛。此外，次級單元連接至車輛的通信系統、例如車輛的總線系統。換句話說，次級單元通過電&數據傳輸連接裝置連接至車輛。初級單元沒有機械地或電地連接至車輛。

如果車輛提供有感應電力傳輸選項，那么次級單元的操作軟件或用于感應電力傳輸的系統的操作軟件必須適于每個車輛。操作軟件可以適于每種車輛類型。車輛類型也可以表示為車輛型號。不同類型的車輛可以在至少一個系統架構構件上存在區別。例如，一種車輛類型下的系統架構可以例如包括諸如控制器或控制單元、傳感器和致動器等構件。此外，一種車輛類型下的系統架構可以包括提供這些構件之間的數據連接或信號連接的通信接口。數據連接或信號連接可以是有線連接或無線連接。