用于电动车辆感应充电板的防护罩的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本公开涉及电动车辆充电板及用于电动车辆充电板的防护罩。
【背景技术】
[0002]感应无线电力传输(WPT)利用两个磁场耦合单元(S卩，初级线圈和次级线圈)之间的磁耦合。WPT系统可被用来为电动车辆以及移动设备、医疗设备等充电。典型的耦合单元可包括充电板，充电板利用强交流(AC)磁场以比得上导电充电电缆的速率(例如，3.3KW或更大)将电力耦合至车辆。这种电力需要在充电板上方具有高场强。然而，某些需求可对WPT系统的电磁场的使用或暴露设置限制。
【发明内容】
[0003]—种车辆，包括车辆线圈组件，车辆线圈组件被构造为与地面线圈组件耦合，在车辆线圈组件和地面线圈组件之间存在磁场，用于将电力无线传输至车辆。车辆线圈组件包括可充气的防护罩，所述防护罩被构造为从车辆伸出并在磁场的一部分周围形成屏障。
[0004]初级线圈组件包括初级线圈和防护罩组件，所述初级线圈被构造为与车辆中的次级线圈耦合，用于向车辆无线电力传输，所述防护罩组件在初级线圈周围延伸。所述防护罩组件包括传感器和可膨胀的防护罩，所述传感器被配置为提供传感器数据，所述可膨胀的防护罩被构造为从初级线圈延伸到次级线圈，以在线圈之间的磁场的一部分周围形成屏障。初级线圈组件还包括控制器，所述控制器被配置为基于传感器数据激励初级线圈。
[0005]所述防护罩包括柔性非金属材料。
[0006]所述传感器数据代表防护罩的膨胀。
[0007]所述传感器数据包括指示防护罩内部的空气压力的空气压力数据和指示通过空气入口供应到防护罩的空气的空气流数据。
[0008]所述控制器还被配置为:响应于感测的数据落在预定的范围之外，对初级线圈去激励。
[0009]所述防护罩组件包括与防护罩的周长关联并被构造为限制磁场泄漏的导电环。
[0010]所述防护罩组件包括多个铁氧体板，所述多个铁氧体板与防护罩相关联并被构造为限制磁场的泄露。
[0011 ] —种无线电力传输方法，包括:响应于指示初级感应线圈和车载次级感应线圈之间的对齐的数据，命令包围线圈之一的柔性防护罩朝向线圈中的另一个膨胀；响应于指示防护罩中的压力的数据落入预先限定的范围，命令初级感应线圈发起至次级感应线圈的无线电力传输。
[0012]所述方法还包括，响应于指示防护罩中的压力的数据落在预定的范围之外，命令初级感应线圈终止无线电力传输。
[0013]所述方法还包括，响应于指示与防护罩相关的温度的数据超过阈值，命令初级感应线圈终止无线电力传输。
【附图说明】
[0014]参照下面结合附图的详细的描述，各个实施例的其它特征将变得更加明显并且将被最佳地理解，在附图中:
[0015]图1示出了用于车辆的无线电力传输系统；
[0016]图2至图4和图7示出了防护罩组件的侧视图，其中，防护罩组件的一部分被去掉；
[0017]图5和图8示出了防护罩组件的截面形式的平面图(截面穿过防护板截取，这样是在防护板的底部向内看)；
[0018]图6示出了防护罩组件的仰视图；
[0019]图9示出了用于无线电力传输系统的过程。
【具体实施方式】
[0020]根据需要，在此公开本发明的详细的实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，本发明可以以各种和可替代的形式实施。附图无需按比例绘制;可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以各种形式使用本发明的代表性基础。
[0021]用于电动车辆的WPT可以利用初级充电站来实现。这些充电站可实现电动车辆的充电，以提高电动车辆的行驶范围和使用性。充电站处的地面线圈组件可与车辆线圈组件耦合以将电力从充电站无线传输至车辆。在线圈组件之间产生的磁场促进电力传输。这种场在线圈组件附近会产生磁场泄漏。防护罩组件可被包括在一个线圈组件或两个线圈组件中并且可包围磁场区域。在电力传输过程中，可展开的防护罩可包含至两个线圈组件之间的区域的至少一部分泄露。
[0022]防护罩组件还可包括结合到控制器的传感器。传感器和控制器可在防护罩完全延展开时允许电力传输。在检测到防护罩没有完全延展开时，线圈可被指令为停止电力传输。因此，防护罩组件可在充电区域出现妨碍或物体的情况下禁止电力传输。防护罩组件还可提供温度监测、火焰检测和控制、冷却功能和关机触发器。
[0023]图1是示例性的无线电力传输系统100，示出了初级线圈组件105和车辆115内的次级线圈组件110。初级线圈组件105可连接到外部电源和相关的控制器120。车辆115可包括与次级线圈组件110可操作地布置在一起的可充电电池125和电力电子器件130(包括整流器)。初级线圈组件105和次级线圈组件110中的每个可包括至少一个线圈(例如，相应的初级线圈和次级线圈)。当电流流过初级线圈时，从初级线圈发射的能量可在次级线圈处被接收，并用于为电池125充电。也就是说，在次级线圈组件110处接收的电力可流过电力电子器件130并流至电池125。
[0024]线圈组件105和110中的一个或两者可包括防护罩装置155(也称为防护罩组件155)。防护罩装置155(如图1中所示的未展开的状态)可以是被构造为在线圈组件105和和110周围创建遮蔽或屏障的罩。一旦线圈组件105和110对齐，防护罩160(图2中所示)可从线圈组件105和110中的一个伸出并创建包围线圈的封闭区域。例如，防护罩160可具有柔性材料并可从次级线圈组件110伸出。在膨胀时，防护罩160可与初级线圈组件105邻接。防护罩160可在线圈周围创建外壳，从而在线圈耦合并且在线圈之间产生电磁场时，通过耦合产生的电磁场主要被包含在防护罩160的内部。在一些示例中，防护罩160可具有围绕线圈的四个面。在其它示例中，防护罩160可具有圆形形状或气球形形状。进一步地，虽然防护罩装置155被描述为包括在次级线圈组件110中，但是可在初级线圈组件处额外包括防护罩装置155，或者可选择地，在初级线圈组件处包括防护罩装置155。
[0025]防护罩160可通过此处描述的几种机构来膨胀。在一个示例中，可迫使气体进入防护罩160的内部以促进膨胀。在另一个示例中，支撑构件可被布置在防护罩装置155的拐角处并可促进防护罩160的膨胀和缩回。下面更详细地描述这些机构。
[0026]防护罩160可由诸如塑料的柔性、非金属材料制成。也可使用具有低导电率的其它材料。在一些示例中，防护罩160可由在高温下熔化的材料形成，或者防护罩160可以是由阻燃材料形成的袋状装置。因此，防护罩160可限制卡在线圈组件105和110之间的杂物附近的可用的氧气。此外或可选择地，用于使防护罩160膨胀的任何气体可以是诸如CO2的抑制气体(suppressing gas)。例如，如果杂物在防护罩160中造成孔，那么⑶2会从孔中溢出并将杂物泡在CO2中。
[0027]控制模块150(也称为控制器150)可结合到电力电子器件130和/或次级线圈组件110，并且控制模块150可被构造为控制防护罩装置155和其中的机构。控制模块150可以是车辆115中的电子控制模块的一部分。控制模块150可以替代的是被构造为控制防护罩装置155的独立控制器。控制器150可包括存储器和用于执行计算机可读指令的处理器，并且可与其它系统交互。例如，控制器150可与初级线圈组件105通信。例如，控制模块150还可与防护罩装置155中的特定特征(诸如但不限于气体装置170、传感器175、195等，如图2中所示)交互并通信。
[0028]图2示出了从次级线圈组件110伸出的膨胀的防护罩装置155。当不使用防护罩装置155时，防护罩160可被保持在次级线圈组件110处或者被保持为抵着次级线圈组件110。也就是说，防护罩160可以是可缩回的以不干涉车