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原文传递一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统

专利名称：	一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统
摘要：	一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，包括：无线充电系统以及对位系统；发射线圈和接收线圈上设置有匹配的电磁耦合机构，实现由供电端到汽车电池的无线能量传递；所述对位系统包括：泊车控制器、环境传感器、线圈位置感应单元、车辆执行机构以及交互显示单元；环境传感器用于感知停车位的空间大小，分析车位起始点和终止点，并实时监测车辆周围环境，获取停车位的参数，通过路径跟踪控制使汽车逐步停入带有无线充电发射线圈的车位之内，该系统采用车载泊车控制系统结合线圈位置感应检测系统控制电动汽车自动泊车入库，使车辆在自动泊车的同时实现无线充电线圈的精确对位，本系统最优适用于采用静态电磁耦合的电动汽车无线充电系统。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中海阳能源集团股份有限公司
发明人：	薛晨光;陆钧
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811441816.2
公开号：	CN109733216A
代理机构：	北京挺立专利事务所(普通合伙)
代理人：	叶树明
分类号：	B60L53/12(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	100000 北京市昌平区科技园区超前路17号,中海阳大厦
主权项：	1.一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，包括：无线充电系统以及对位系统；所述无线充电系统包括：发射线圈和接收线圈；所述发射线圈和接收线圈上设置有匹配的电磁耦合机构，实现由供电端到汽车电池的无线能量传递；所述无线充电系统的发射线圈通过原级电能变换装置，将工频交流电转换为高频交流电，然后将该高频交流电经谐振补偿后注入到发射线圈，并在发射线圈周围的一定空间范围内产生高频交变磁场；所述接收线圈会捕获到部分高频交变磁场，并产生高频感应电压，次级电能变换装置对该高频交流电压进行变换与调节，满足汽车电池充电的需求；所述对位系统包括：泊车控制器、环境传感器、线圈位置感应单元、车辆执行机构以及交互显示单元；其中，所述环境传感器用于感知停车位的空间大小，分析车位起始点和终止点，并实时监测车辆周围环境，获取感知停车位的参数后，如满足泊车充电要求，则所述泊车控制器规划选择泊车入库的路径，配合档位和车速控制对汽车运动方向进行修正，通过路径跟踪控制使汽车逐步停入带有无线充电发射线圈的车位之内；在泊车入位过程中，如果汽车偏离规划路径，则泊车控制器根据自身具备的路径跟踪控制算法，控制车速和方向盘转角对车辆行驶姿态进行修正，使汽车重新回到正确路径上；所述线圈位置感应单元包括：功率发射线圈与功率接收线圈，通过所述功率接收线圈感应到的磁场信号强度、方向、电流、电压以及阻抗电气参数，自动建立和分析磁场模型，判断所述发射线圈和接收线圈的相互位置。 2.根据权利要求1所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，为进一步提高线圈位置感应单元的精度，所述线圈位置感应单元在功率发射线圈或功率接收线圈上增加辅助线圈，以增大感应磁场的强度。 3.根据权利要求2所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，为进一步提高线圈位置感应单元的精度，增加功率传输以外的辅助电磁激励发射系统来实现。 4.根据权利要求2所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，所述辅助线圈包括：发送TX和接收RX线圈，分别安装在功率发射线圈和功率接收线圈上或功率发射线圈附近的地面和功率接收线圈附近的汽车底部。 5.根据权利要求4所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，当汽车停车进入车位时，车载接收线圈接近地面发射线圈时，功率发射电路或辅助激励电磁激励发射系统发送电磁场信号，通过辅助线圈的接收RX线圈接收到包括信号强度、方向、电流、电压、阻抗电气参数，再通过所述泊车控制器自动建立和分析磁场模型以及各辅助接收线圈的位置关系，提取的特征数据经综合计算后，判断发射线圈和接收线圈的相互位置。 6.根据权利要求1所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，所述泊车控制器除具备常规的泊车控制算法以外，针对自动泊车时对位不同类型停车位和环境状况，基于人工智能和深度学习算法，利用大量样本训练建立和存储磁场模型的数据库，构建线圈对位的环境感知和辨识模型，具备学习功能。 7.根据权利要求1、2或6所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统的充电方法，包括：步骤一、在停车对位过程中自动分析和输出泊车过程中的车辆运动和线圈对位之间的几何参数；步骤二、基于模糊控制等非光滑控制理论的路径跟踪控制方法，在汽车停入车位后结合线圈对位控制车辆移动和车速，保证汽车完成入位的同时实现无线充电线圈之间的精确对位；步骤三、无线充电线圈对位系统的设计包括了人机交互子系统，可安装在手机App、汽车中控台、平板电脑等界面设备上，可实时显示车辆的运动轨迹，以及车载线圈、地面线圈的位置和偏差值，人机交互系统与汽车整车控制器通过CAN总线等通道实时通讯、交互信息；步骤四、电磁激励发射系统发送的电磁场信号耦合加载了如曼彻斯特编码等同步配对信号，当线圈对位控制器根据接收线圈感应的磁场信号强度、方向及电流、电压、阻抗等电气参数判断汽车在停车位内前后、左右的偏差符合设定限值，同时检测车载和地面编码配对成功，无线充电线圈对位系统在交互界面上系统发出“泊车对位完成”的提示，并发送允许开始无线充电的信号至地面和车载控制器，开始无线充电的流程；步骤五、电动汽车电量低时需要无线充电前首先要检测带有发射端的车位，泊车系统在检测到有效车位后进行路径规划，并通过智能驾驶系统或通过辅助驾驶系统配合泊车系统或驾驶员进行车速控制及控制方向盘转向，实现停车泊位的运动控制。 8.根据权利要求7所述的一种基于自动泊车技术的无线充电线圈对位系统，其特征在于，所述环境传感器包括：超声波雷达、毫米波雷达、摄像头、里程计。
所属类别：	发明专利