用于电动车辆的无线充电的超声波和红外物体检测的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及充电站W及电动车辆和混合动力电动车辆中的电池的再充电。
【背景技术】
[0002] 随着在车辆推进和电池技术方面的进步，用于电池电动车辆度EV)和插电式混合 动力电动车辆（P肥V)的充电方法变得越来越普遍。一些充电方法包括无线充电（诸如，感 应充电）。感应充电系统包括利用电流激励的初级充电线圈。初级充电线圈在次级充电线 圈中感应出电流，该电流可用于对电池进行充电。
【发明内容】
[0003] 一种充电系统可包括：发送器组件，包括初级线圈，被配置为向车辆发送充电信 号；传感器布置，包括部分地限定在初级线圈附近的线圈区域的边界的第一超声波传感器 阵列和第二超声波传感器阵列；红外传感器。红外传感器、第一超声波传感器阵列和第二超 声波传感器阵列被安置为使得所述线圈区域的同一部分被红外传感器和传感器阵列中的 每个均感测到。
[0004] 一种用于给车辆电池充电的电池无线充电系统，所述电池无线充电系统确定不期 望的物体是否处在充电线圈附近。所述系统可包括发送器组件，被配置为向车辆发送充电 信号；超声波传感器，被配置为感测在发送器组件附近的不期望的物体；红外传感器，被配 置为感测在发送器组件附近的不期望的物体。在示例中，发送器组件包括初级线圈，红外传 感器和超声波传感器重叠W在初级线圈与车辆的次级线圈之间感测线圈区域中的不期望 的物体。在示例中，超声波传感器被配置为发射从不期望的物体反射并返回到超声波传感 器的高频声波。在示例中，充电信号是射频信号。在示例中，红外传感器包括双级红外传感 器，所述双级红外传感器被配置为在确定不期望的物体的存在和不期望的物体的运动的区 域中检测不期望的物体的红外福射。在示例中，红外传感器包括存在检测电路，W应用滤取 的波长确定不希望的物体的存在。在示例中，红外传感器包括运动感测电路，W监测指示不 期望的物体的运动的景象红外数据变化。在示例中，发送器组件包括控制器，所述控制器被 配置为基于来自超声波传感器、红外传感器中的至少一个或两者的数据来调节充电信号。 阳〇化]超声波传感器可包括：第一传感器阵列，被安置在沿着线圈区域的第一边缘；第 二传感器阵列，被安置在沿着线圈区域的第二边缘，使得第一传感器阵列的传感器在与第 二传感器阵列的传感器的感测区域部分重叠的区域中进行感测。在示例中，第一传感器阵 列包括感测重叠的区域的传感器。在示例中，第二传感器阵列包括具有重叠的感测区域的 传感器。在示例中，红外传感器平行于第二传感器阵列的传感器。
[0006] 超声波传感器可被配置为将车辆定位在发送器组件处，使得发送器组件的初级线 圈与车辆的次级线圈对准。
[0007] 一种电池无线充电的方法可包括：超声波感测位于无线电力发送器附近的线圈区 域的一部分内的物体，热感测位于所述线圈区域的所述一部分内的物体；响应于超声波感 测和热感测到位于所述线圈区域的所述一部分内的物体，通过无线电力发送器降低电力输 出。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述超声波感测可包括通过被布置为部分地限定线圈 区域的边界的第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列中的每个来超声波感测位 于所述线圈区域的所述一部分内的物体。
[0009] 根据本发明的一个实施例，通过无线电力发送器降低电力输出可包括将电力输出 降低至零。
[0010] 根据本发明的一个实施例，所述方法还可包括基于与热感测关联的信号强度的变 化来检测物体的运动。
[0011] 根据本发明的一个实施例，所述方法还可包括发送信号W辅助车辆将附着到车辆 的次级线圈定位在线圈区域内。
[0012] 一种电池无线充电的方法可包括超声波地感测在电力发送器附近的不期望的物 体；热感测在电力发送器附近的不期望的物体；使用热感测的数据和超声波感测的数据控 审IJ电力发送器。在示例中，在检测区域中，超声波感测和热感测可重叠W感测在无线充电器 的初级线圈与车辆的次级线圈之间的不期望的物体。在示例中，控制电力发送器可包括向 车辆上的线圈发送充电信号。在示例中，热感测可包括被配置为检测区域中的不期望的物 体的红外福射的双级红外传感器。在示例中，热感测可包括存在感测电路W应用滤取的波 长来确定不期望的物体的存在，并监测指示不期望的物体的运动的景象红外数据变化。
[0013] 超声波感测可包括使用沿着线圈区域的第一边缘安置的第一传感器阵列和沿着 线圈区域的第二边缘安置的第二传感器阵列，使得第一传感器阵列的传感器在与第二传感 器阵列的传感器的感测区域部分重叠的区域中进行感测。第一传感器阵列包括感测重叠的 区域的传感器，第二传感器阵列包括具有重叠的感测区域的传感器。
[0014] 超声波感测可包括在发送器组件处向车辆发送位置信号，W辅助车辆相对于充电 站处的初级线圈和任何检测到的不期望的物体定位。
[0015] 一种无线充电系统包括：发送器组件，包括被配置为产生场W无线地向车辆的次 级线圈发送电力的初级线圈；第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列，被布置为 部分地限定初级线圈附近的线圈区域的边界，使得所述线圈区域的同一部分被传感器阵列 中的每个感测到。
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述无线充电系统还可包括红外传感器，所述红外传 感器被布置为使得所述同一部分被红外传感器、第一超声波传感器阵列和第二超声波传感 器阵列中的每个感测到。
[0017] 根据本发明的一个实施例，红外传感器可包括双级红外传感器，所述双级红外传 感器被配置为在所述线圈区域中检测物体的红外福射。
[0018] 根据本发明的一个实施例，红外传感器可包括存在感测电路W应用滤取的波长在 线圈区域中确定物体的存在。
[0019] 根据本发明的一个实施例，红外传感器可包括运动感测电路W在线圈区域中监测 指示物体的运动的景象红外数据变化。
[0020] 根据本发明的一个实施例，红外传感器可被安置为平行于第一超声波传感器阵列 和第二超声波传感器阵列中的一个。
[0021] 根据本发明的一个实施例，第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列被配 置为发射高频声波，所述高频声波从所述线圈区域中的物体反射并返回到第一超声波传感 器阵列和第二超声波传感器阵列。
[0022] 可使用在此描述的结构和系统执行各个方法。
【附图说明】
[0023] 图1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性表示；
[0024] 图2示出根据本公开的用于确定车辆的位置和横向偏移的示意图；
[00巧]图3示出根据本公开的发送器组件的透视图；
[00%] 图4是大致沿着图3中的线4A-4A截取的截面图；
[0027] 图5示出根据本公开的横向传感器阵列的操作；
[002引图6示出根据本公开的纵向传感器阵列的操作；
[0029] 图7示出根据本公开的用于车辆充电的方法；
[0030] 图8示出用于控制车辆充