用于无线车辆充电的自定位多线圈系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请总体上涉及车辆电池充电系统。
【背景技术】
[0002]电动车辆(EV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)利用存储在牵引电池中的能量以提供纯电动行驶里程。车辆充电站被用于为牵引电池提供能量。车辆充电站提供将能量传输到车辆的牵引电池的接口。接口可以导电地或感应地传输能量。接口通常是被插入车辆的兼容插座中的插头。车辆驾驶员通常必须执行人工操作以将插头插入插座。为了启动充电过程，车辆充电站可能需要一些操作由车辆驾驶员来执行。自动化车辆充电站能减少由车辆驾驶员执行的操作的数量，并且能够为车辆驾驶员简化充电过程。
【发明内容】
[0003]一种车辆充电系统包括转盘，所述转盘包括多个发射线圈，所述旋转盘被配置为在纵向方向上移动并绕轴线旋转。车辆充电系统还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为:在纵向方向上移动转盘，并且使旋转盘绕轴线旋转，以将从所述多个发射线圈中选择的发射线圈与车辆接收线圈对准。所述至少一个控制器还可以被配置为:响应于车辆接收线圈的位置来移动转盘和旋转转盘。车辆充电系统还可以包括用于改变发射线圈的高度的提升机构，并且所述至少一个控制器还可以被配置为:操作提升机构以改变发射线圈的高度，使得所选择的发射线圈与车辆接收线圈之间的距离被改变。所述至少一个控制器还可以被配置为:从车辆接收指示兼容的发射线圈的数据，选择是所述多个发射线圈中的作为兼容的发射线圈的一个，并且移动和旋转转盘，以将兼容的发射线圈与车辆接收线圈对准。车辆充电系统还可以包括轮胎位置检测器，所述轮胎定位检测器被配置为输出在由车辆充电系统限定的空间内的车辆的至少一个轮胎的位置，其中，所述至少一个控制器还被配置为基于所述至少一个轮胎的位置移动和旋转转盘。所述至少一个控制器还可以被配置为:从车辆接收指示车辆接收线圈的位置的数据，并且基于车辆接收线圈的位置来移动和旋转转盘，以将所选择的发射线圈与车辆接收线圈对准。所述至少一个控制器还可以被配置为:响应于从车辆接收到的用于调整所选择的发射线圈的位置的命令，根据所述命令移动和旋转转盘，以调整所选择的发射线圈的位置。
[0004]一种用于操作车辆充电系统的方法包括:由控制器接收指示兼容的发射线圈的数据、指示轮胎位置的数据以及指示车辆接收线圈位置的数据。所述方法还包括:由控制器基于轮胎的位置和车辆接收线圈的位置命令包括兼容的发射线圈的转盘移动和旋转，使得兼容的发射线圈与车辆接收线圈被对准。所述方法还包括:由控制器命令提升机构改变兼容的发射线圈相对于车辆接收线圈的高度，以改变兼容的发射线圈和车辆接收线圈之间的距离。所述方法还包括:由控制器接收来自车辆的定位命令，并且由控制器基于定位命令而命令旋转盘移动和旋转。车辆接收线圈位置可以是相对于轮胎位置的。指示兼容的发射线圈的数据可以是车辆标识符和发射线圈标识符中的一个或更多个。
[0005]一种车辆充电系统包括转盘，所述转盘包括多个发射线圈，所述转盘被配置为在纵向方向上移动和绕轴线旋转。车辆充电系统还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为:响应于从车辆接收的用于将选择的发射线圈与车辆接收线圈对准的定位数据，根据所述定位数据移动和旋转转盘。定位数据可以是相对于所选择的发射线圈的当前位置的。车辆充电系统还可以包括用于改变发射线圈的高度的提升机构，并且定位数据可以包括高度调整，并且所述至少一个控制器还可以被配置为:根据高度调来操作提升机构。定位数据可以是基于从选择的发射线圈传递到车辆接收线圈的能量的量的。定位数据可以最大化从选择的发射线圈传递到车辆接收线圈的能量的量。所述至少一个控制器还可以被配置为:最小化在纵向方向上的移动。所述至少一个控制器还可以被配置为最小化绕轴线的旋转。所述至少一个控制器还可以被配置为:通过在纵向方向上的最小移动和绕轴线的最小旋转来定位选择的发射线圈。
【附图说明】
[0006]图1是示出典型传动系和能量存储部件的混合动力车辆的示意图；
[0007]图2是示出车辆充电系统的示意图；
[0008]图3是示出用于定位轮胎位置的压力敏感垫片的示意图；
[0009]图4A是示出对于具有两个输出状态的传感器的横跨压力敏感垫片的压力传感器的信号幅值的曲线图；
[0010]图4B是示出对于具有模拟输出的传感器的横跨压力敏感垫片的压力传感器的信号幅值的曲线图。
【具体实施方式】
[0011]在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种可替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一【附图说明】和描述的各种特征可与一个或更多个其它附图中说明的特征组合以产生未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定应用或实施方式。
[0012]图1示出了典型的插电式混合动力车辆(PHEV)。典型的插电式混合动力车辆12可以包括一个或更多个机械连接至混合动力变速器16的电机14。电机14可以具有作为马达或发电机运行的能力。另外，混合动力变速器16机械连接至发动机18。混合动力变速器16还机械连接至驱动轴20，所述驱动轴20机械连接至车轮22。当发动机18被启动或关闭时，电机14能提供推进和减速能力。电机14还用作发电机，并且能通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失掉的能量而提供燃料经济性效益。通过允许发动机18在更有效率的速度下运转并允许混合动力电动车辆12在特定条件下以关闭发动机18的电动模式运转，电机14还可以减少车辆排放。
[0013]牵引电池或电池组24储存可以被电机14使用的能量。车辆电池组24通常可以提供高电压DC输出。牵引电池24电连接至一个或更多个电力电子模块26。当接触器断开时，一个或更多个接触器42可以将牵引电池24与其它部件隔离，而当接触器闭合时，一个或更多个接触器42可以将牵引电池24连接至其它部件。电力电子模块26还电连接至电机14，并且在牵引电池24和电机14之间提供双向传递能量的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供DC电压，而电机14可能需要使用三相AC电流来运转。电力电子模块26可以将DC电压转换成三相AC电流以供电机14使用。在再生模式下，电力电子模块26将来自用作发电机的电机14的三相AC电流转换成与牵引电池24兼容的DC电压。在此的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力变速器16可以是连接至电机14的齿轮箱，而且发动机18可以不存在。
[0014]牵引电池24除了为推进力提供能量之外，还可以为其它的车辆电气系统提供能量。典型的系统可以包括DC/DC转换器模块28，所述DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电压DC输出转换成与其它的车辆负载相兼容的低电压DC供电。其它的高电压负载(诸如压缩机和电加热器)46可以不使用DC/DC转换模块28直接连接至高电压。低电压系统可以电连接至辅助电池30 (例如，12V电池)。
[0015]车辆12可以是电动车辆或插电式混合动力车辆，其中，牵引电池24可以通过无线车辆充电系统52进行再充电。无线车辆充电系统52可以包括外部电源36。外部电源36可以是到电插座的连接。外部电源36可以电连接至电动车辆供电设备(EVSE)38。EVSE 38可以提供控制器54，控制器54提供电路和控制装置以调节和管理电源36和车辆12之间的能量的传递。外部电源36可以为EVSE 38提供DC或AC电力。EVSE 38可以连接至用于将能量无线地传递至车辆12的接收线圈34的发射线圈40。接收线圈34可以电连接至充电器或车载电力转换模块32。接收线圈34可以位于车辆12的底面上。电力转换模块32可以调整供应至接收线圈34的功率，从而为牵引电池24提供适当的电压水平和电流水平。电力转换模块32可以与EVSE 38进行接口连接，以协调对于车辆12的功率的输送。
[0016]一个或更多个车轮制动器44可以被提供用于使车辆12减速并且防止车辆1