用于控制感应线圈的设备和方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于控制感应线圈的设备和方法。
【背景技术】
[0002]感应充电系统是在停车或在移动期间对电动车辆进行再充电的一种选项。感应充电系统包括作为初级线圈的感应线圈。初级线圈被用于生成适于当次级线圈接近初级线圈时穿透电动车辆的次级线圈的电磁场。当在初级线圈和次级线圈之间的对齐对于能量传输最优时，充电的最优效率得以实现。当车辆停止时，该对齐例如通过停止电动车辆以使得次级线圈与初级线圈重叠来实现。在用于移动车辆的充电系统中，多个初级线圈通常一个接一个地安装在道路的车道上，各个初级线圈之间具有一定的距离。在这样的系统中，重要的是预测移动车辆的次级线圈和初级线圈的对齐以用于最优的能量传输。
【发明内容】
[0003]本发明的目的因此是提供对可移动车辆的充电系统中的感应线圈的改进的控制。
[0004]本发明的主要思想是通过根据关于第一感应线圈的电力传输的信息来确定用于第二感应线圈的设定点来控制感应线圈。
[0005]有利地，确定了用于以第一预定操作模式操作第一感应线圈的切换时间的第一设定点，以及确定了用于以第二预定操作模式操作第二感应线圈的切换时间的第二设定点。
[0006]有利地，偏移的确定取决于第一设定点和偏移。
[0007]有利地，偏移的确定取决于第一设定点和参考时间之间的差。这提高了偏移准确性。
[0008]有利地，根据关于第三感应线圈的信息，特别是关于在第一感应线圈和第三感应线圈之间的电力传输的效率的信息来确定偏移。以这种方式，偏移特别地针对穿过道路的车道移动的车辆的次级线圈而确定。
[0009]优选地，参考时间的确定取决于关于效率的信息。所述效率是很容易测量的，并且可用于在感应充电系统的特性曲线中查找参考时间。
[0010]有利地，第一设定点根据用于速度的信息来确定，第三感应线圈以所述速度相对于第一感应线圈移动。在没有关于偏移的知识情况下，这给出了用于第一设定点的良好估
i+o
[0011]有利地，第一设定点根据关于在第三感应线圈和第一感应线圈之间的距离信息来确定。这进一步改进了所述估计。
[0012]有利地，偏移的确定取决于指示用于切换成第一预定操作模式的第一效率和第一参考时间的第一对值。使用第一对值简化了计算并且提高了处理速度。
[0013]有利地，偏移的确定取决于指示用于切换出第一预定操作模式的第二效率和第二参考时间的第二对值。这提高了计算的鲁棒性，因为不仅在切换成第一预定操作模式时可以确定偏移，在切换出第一预定操作模式时也可以确定偏移。
[0014]优选地，根据第一设定点触发第一感应线圈的切换。
[0015]有利地，根据第二设定点触发第二感应线圈的切换。以这种方式，生成控制感应线圈所需要的输出。
[0016]有利地，确定两个第一设定点或两个第二设定点。以这种方式，分别地计算出用于切换成第一操作模式和切换出第一操作模式以及用于切换成第二操作模式和用于切换出第二操作模式的设定点。
[0017]优选地，两个第一或两个第二设定点中的一个设定点指示接通时间，而另一个指示关断时间。使用接通和关断时间简化了计算和处理时间。
[0018]本发明的进一步的展开可从从属权利要求和以下描述获取。
【附图说明】
[0019]在下文中，本发明将进一步参考附图来解释。
[0020]图1示意性示出感应充电系统的部分。
[0021]图2示意性示出用于控制感应线圈的设备。
[0022]图3示出第一效率特性。
[0023]图4示出感应充电系统的部分。
[0024]图5示出第二效率特性。
[0025]图6示出第三效率特性。
[0026]图7示出根据用于控制感应线圈的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]图1示出了感应充电系统100的部分。感应充电系统100包括作为初级线圈的第一感应线圈101和第二感应线圈102。第一感应线圈101和第二感应线圈102以道路的车道的驾驶方向被一个接一个地集成到道路103的路面中。安装位置可改变，特别地线圈可安装在路面上方或在道路的侧边。一般地，安装位置使得由初级线圈生成的电磁场穿透路面上方的区域。另外的感应线圈可被连续地安装在道路103中作为感应充电系统的部分，并且在图1中没有示出。
[0028]感应充电系统100还包括用于控制感应线圈的设备104。根据示例，设备104分别连接到第一感应线圈101和第二感应线圈102。设备104也可连接到任何连续的感应线圈。也可以沿着道路103使用多种设备104来分别地控制感应线圈。
[0029]根据示例，感应充电系统100还包括天线105。天线105连接到设备104。此外天线105被安装在道路103附近，例如集成到接近道路103的表面的道路103的路面中。天线105也可以安装在道路103旁边。
[0030]图1示出了具有第三感应线圈111和收发器112的车辆110。优选地，当车辆110在道路103上行驶时，第三感应线圈111和收发器112安装在车辆110的底部附近，面向下朝着道路103。
[0031]第一感应线圈101和第二感应线圈102以及第三感应线圈111的安装位置被选择以使得优选地当车辆110分别在第一感应线圈101或第二感应线圈102的安装位置的上方或附近的道路103上行驶时，由第一感应线圈101或第二感应线圈102生成的交变电磁场(alternating electromagnetic field)穿透第三感应线圈 111。
[0032]此外，天线105和收发器112的安装位置被选择以使得信号可在两者之间发送。例如当车辆110在天线105的安装位置上方或附近的道路103上行驶时，由天线105发送的信号可通过收发器112接收。同样，收发器112适于发射可由天线105接收的信号。
[0033]在一个示例中，收发器112适于根据来自天线105的请求的接收来发送车辆110的标识和附加信息。所述附加信息包括例如关于第三感应线圈111的信息和关于传输到第三感应线圈111的电力的信息。关于第三感应线圈111的信息例如是它的电阻。关于传输到第三感应线圈111的电力的信息例如是流经第三感应线圈111的电流的安培值。备选地，传输的电力可使用瓦特为单位。此外，在示例中的附加信息包括关于车辆110速度的信息。在该示例中，收发器112和天线105之间的数据链路例如是根据蓝牙或IEEE 802.11标准的无线链路。在这种情况下，天线105适于根据合适的标准与收发器112通信。
[0034]在另一示例中，收发器112包括有源的无线发送器和包括安装到车辆110的车辆110的标识的射频识别标签。射频识别标签可以是有源的或无源的。有源无线发送器适于使用前述无线链路来发送附加信息。在这种情况下，天线105包括适于发送射频信号的第一电路，所述射频信号适于触发来自射频识别标签的包括车辆110的标识的响应。该信号例如触发所述标签以例如经由射频识别标签的振荡电路来返回存储在收发器112中的关于车辆110的信息。
[0035]在该示例中，收发器112的有源无线发送器用于发送附加信息。例如可发送关于传输的电力或车辆110的速度的信息。该附加信息例如在车辆110中通过感应充电系统和发动机控制器分别地确定。为此，收发器112可连接到车辆110的数据总线来接收相应的信息。备选地，所述附加信息可由收发器112确定，并且在响应中返回。
[0036]天线105例如适于发送出信息来以预定时间间隔一一例如每10毫秒一一请求响应。此外，天线105适于向设备104发送从收发器112接收的任何响应——经由在这两者之间的数据链路。
[0037]在天线105和第一感应线圈101之间的距离在图1中标记为“S”。例如距离是s=1m0
[0038]在第一感应线圈101和第二感应线圈102之间的距离在图1中标记为“d”。例如距离是d = lm。
[0039]在图1中，第一感应线圈101和第二感应线圈102的长度标记为“I”。第一感应线圈101和第二感应线圈102的尺寸例如是Im X Im的正方形。因此例如长度是I = lm。
[0040]图2示出用于控制感应线圈的设备104。根据示例，设备104包括处理器201，所述处理器201适于确定用于以第一预定操作模式操作第一感应线圈101的切换时间的第一设定点tsl，并且适于确定用于以第二预定操作模式操作第二感应线圈102的切换时间的第二设定点ts2，其中第二设定点ts2的确定取决于偏移X。第二设定点ts2的确定可能取决于第一设定点tsl。
[0041]此外，设备104包括致动器202，所述致动器202适于根据第一设定tsl触发第一感应线圈101的切换，或根据第二设定点ts2触发第二感应线圈102的切换。
[0042]此外，设备104包括输入203以触发通过天线105的信号的发送并且接收关于第三感应线圈111的信息。例如，输入203可经由前述数据链路连接到天线105。备选地，天线105可作为输入203的一部分被集成到设备104中。
[0043]输入203适于经由天线105从收发器112接收关于车辆110的标识的信息和附加信息。
[0044]例如，输入203适于触发每10毫秒的射频发送。在一个示例中，输入203适于在收到包括车辆110的标识的响应时，经由无线链路触发对附加信息的请求。以这种方式，关于车辆110的标识的信息作为射频识别信息从射频识别设备接收，并且附加