用于电动车辆充电系统的超声定位的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及充电站以及电动车辆和混合动力电力车辆中的电池的充电。
【背景技术】
[0002]随着车辆推进和电池技术的进步，用于电池电动车辆(BEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)的充电方法的已经日益普及。一些充电方法包括无线充电(比如，感应充电)。感应充电系统包括通电流的初级充电线圈。初级充电线圈在次级充电线圈中感应出电流，这可用于给电池充电。
【发明内容】
[0003]根据本公开的一种用于给车辆充电的充电系统，包括:充电站和车辆。所述充电站包括初级无线充电线圈、被定向成能够检测靠近所述初级无线充电线圈的车辆的至少一个超声波传感器以及第一无线通信装置。所述车辆包括次级无线充电线圈、与所述第一无线通信装置通信的第二无线通信装置、车载显示器以及至少一个控制器。所述控制器被配置为经由所述显示器呈现位置信息。所述位置信息与由所述至少一个传感器检测的车辆位置相对应并且在所述第一无线通信装置和所述第二无线通信装置之间传输。
[0004]根据本发明的一个实施例，所述充电系统还包括:目标构件，靠近所述壳体并且包括驾驶员目标锁定辅助物，所述壳体具有中心线并且所述目标构件从所述中心线偏移到与车辆驾驶员座位对应的位置。
[0005]在一个实施例中，所述控制器还被配置为响应于所述位置信息而协调自动泊车事件。在一些实施例中，所述充电系统还包括:保持所述至少一个传感器的壳体、支撑所述初级无线充电线圈的底座以及连接所述底座和所述壳体的连杆。所述连杆可以是长度可调节的连杆。所述壳体可包括:在所述初级无线充电线圈的第一侧的第一部分、在所述初级无线充电线圈的第二侧的第二部分以及在所述初级无线充电线圈的第三侧的第三部分。在该实施例中，第一传感器被保持在所述第一部分中，第二传感器被保持在所述第二部分中，第三传感器被保持在所述第三部分中。一些实施例还包括从所述壳体延伸的目标构件，所述目标构件包括驾驶员目标锁定辅助物。所述目标构件从所述壳体的中心线偏移到与车辆驾驶员座位对应的位置。
[0006]根据本公开的用于车辆的无线充电站包括无线充电线圈。所述充电站还包括靠近所述无线充电线圈的第一壳体和被保持在所述壳体内并且被定向成能够检测靠近所述无线充电线圈的车辆的第一传感器。所述充电站还包括与所述传感器通信的无线通信装置，并且所述无线通信装置被配置为将与检测到的车辆的位置相对应的数据传输到相关的车辆通信装置。
[0007]在一些实施例中，所述第一传感器为超声波传感器。在一个实施例中，所述充电站还包括:第二壳体和第三壳体，被结合在所述第一壳体的相对的两个端部，以限定大致U形的组合壳体；
[0008]第二传感器，被保持在第二壳体内；第三传感器，被保持在第三壳体内。一些实施例还包括:底座，支撑所述无线充电线圈；以及连杆，将所述壳体连接到所述底座。所述连杆为长度可调节的连杆。一些实施例还包括从壳体延伸并且包括驾驶员目标锁定辅助物的目标构件。所述目标构件从所述中心线偏移到与车辆驾驶员座位对应的位置。
[0009]根据本发明，提供一种插电式车辆，包括:无线充电线圈；无线通信装置；车载显示器；至少一个控制器。所述至少一个控制器被配置为:经由所述车载显示器呈现位置信息。所述位置信息从相关联的无线充电站经由所述无线通信装置接收，所述无线充电站包括被定向成能够检测靠近所述无线充电线圈的车辆的传感器。
[0010]在一些实施例，所述至少一个控制器还被配置为:响应于所述位置信息而协调自动泊车事件。
[0011]根据本公开的实施例提供多个优点。例如，本公开提供了向所述车辆提供位置信息的充电站。该位置信息可以使驾驶员能够相对于无线充电线圈更准确地放置所述车辆，以给电池进行充电。此外，该位置信息可与自动泊车系统结合起来使用，以对靠近无线充电线圈的车辆进行准确地自动泊车。根据本公开的系统包括位于充电站上的传感器，而不是位于所述车辆上的传感器。因此，所述传感器不必被设计成承受道路风险并且可降低制造的成本。
[0012]本公开的上述优点以及其他优点和特点将从以下结合附图具体描述的优选的实施例中体现出来。
【附图说明】
[0013]图1是根据本公开的用于电动车辆的无线充电站的示意图；
[0014]图2是根据本公开的包括充电站和插电式车辆的无线充电系统的示意图；
[0015]图3以流程图的形式示出了根据本公开的用于控制车辆充电系统的方法。
【具体实施方式】
[0016]如本领域的普通技术人员将理解的，如参照任一附图示出和描述的本发明的各种特征可以与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合，以产生本公开的未明确示出或描述的实施例。示出的特征的结合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种结合和变型可期望用于具体应用或实施方式。
[0017]可通过电池电力以及通过包括电池电力的动力源的组合来给车辆提供动力。例如，预期通过电池和内燃发动机两者来给其中的动力传动系统提供动力的混合动力电动车辆(HEV)。在这些构造中，电池是可再充电的，并且车辆充电器提供电力以使电池在放电之后恢复电力。
[0018]—些车辆和相关的充电站配备免提无线充电系统。为了使用这种系统给车辆充电，车辆必须相对于充电器进行准确定位。为了给车辆电池进行有效地充电，车辆中的次级充电线圈必须被定位在初级充电线圈的特定距离和方向内。
[0019]—种可行的方案包括:在车辆上提供被配备为检测充电站位置的传感器。然而，这种实现方式必须足够地坚固耐用，以能够在存在移动的道路杂物(包括轮胎带动的泥、冰或污垢)的情况下运行。能承受这种道路风险的坚固耐用的传感器可能是昂贵的。
[0020]现在参照图1，以示意图的形式示出了根据本公开的无线充电站的俯视图。充电站被构造为感应充电，并且充电站包括容纳在主感应充电板12内的初级充电线圈10。初级充电线圈10电连接到电源14。电源14向初级充电线圈10提供电流，初级充电线圈10在主感应充电板12的周围产生电磁场。当相应的次级线圈被放置在通电的主感应充电板12附近时，其通过处于所述产生的电磁场内来接收电力。在一些实施例中，主感应充电板12可设置有铰接装置，以使初级充电线圈相对于车辆升高和降低，从而进行充电。
[0021]无线充电站还包括壳体16。壳体被定位成靠近主感应充电板12。壳体16包括具有面向主感应充电板12的长侧的中心部分18。壳体16还包括从中心部分18的相对的两个端部延伸的第一臂20和第二臂22。壳体16因而大致为U形。优选地，中心部分18的宽度超过主感应充电板12的宽度，使得第一臂20和第二臂22在主感应充电板12的相对的两侧上延伸。此外，优选地，中心部分18的宽度最好应超过将使用充电站的任何车辆的宽度。因此，当车辆相对于主感应充电板12被适当定位以进行充电时，第一臂20和第二臂22在车辆的相对的两侧上延伸。
[0022]壳体16经由连杆24连接到主感应充电板12。在优选的实施例中，连杆24为长度可调节的连杆。连杆24可基于将使用充电站的车辆的尺寸和车辆中的次级充电线圈的位置来调节。因此，连杆用于在壳体16和主感应充电板12之间提供合适的距离。
[0023]无线充电站还包括与壳体相关联并且大致面向主感应充电板12的传感器26、28和30。在优选的实施例中，传感器26与中心部分18相关联，传感器28与第一臂20相关联，传感器30与第二臂22相关联。无线充电站还包括与主感应充电板12可操作地结合的传感器32。因此，当车辆接近主感应充电板12进行充电时，传感器32提供指示正在靠近的车辆的第一传感器读数。当车辆继续朝合适的位置向前行进以进行充电时，传感器26面向车辆的第一侧，传感器28面向车辆的第二侧，传感器30面向车辆的第三侧。传感器26提供对车辆在纵向(即，前后方向)上位置的测量，而传感器28和30提供对车辆在横向(即，从一侧到另一侧的方向)上位置的测量。因此，传感器的组合为车辆提供了准确的位置信息。
[0024]在优选的实施例中，传感器26、28、30和32为超声波传感器。这种传感器发射超声波，所述超声波可被在其路径中的物体反射。通过测量超声波的发射和反射信号的接收之间的时间，可计算物体的距离。在一些实施例中，可以使用其它类型的传感器，或者可以使用超声波传感器和其它传感器的组合。当然，也可以使用超过所示的四个传感器的额外的传感器。
[0025]传感器26、28、30和32与处理器34通信。处理器34被配置为响应于来自传感器26、28、30和32的信号而计算车辆的位置，包括车辆相对于主感应充电板12的纵向位移和横向位移。处理器34还与无线通信装置36通信。处理器34被配置为经由无线通信装置36将车辆的位置信息发送到车辆。处理器34和无线通信设备36可被保持在壳体16内、主感应充电板12内或其他适当的位置。通信电缆可穿过在保持在壳体16内的组件和保持在主感应充电板12内的组件之间的连杆24。
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