一种车辆无线充电设备、车辆无线充电的方法和装置与流程

本申请涉及车辆充电技术领域，尤其涉及一种车辆无线充电设备、车辆无线充电的方法和装置。

背景技术：

随着车辆技术的快速发展，电动车辆在日常生活和工作中越来越普及，电动车辆受到越来越多用户的关注。电动车辆是指以车载电源为动力、以电机驱动车轮行驶的车辆，因此，电动车辆需要及时充电以保障其正常、安全、可靠性行驶。

考虑到充电操作和充电安全问题，电动车辆通常采用无线充电技术，即通过固定在地面上充电板作为发送器以高频交变磁场的形式将电能传输给一定范围内与充电板对准的电动车辆的接收器，给电动车辆的车载储能设备供电。对准精度主要依靠电动车辆的移动，即通过电动车辆的前、后、左、右移动来实现电动车辆的接收器与充电板对准。

发明人经过研究发现，采用上述方法，由于充电板固定在底面上，电动车辆必须精准停在充电板对应的固定位置上才能对准充电板与电动车辆的接收器进行高效充电；然而某些电动车辆的车型与充电板并不匹配，或者电动车辆移动的灵敏度不够，导致电动车辆的接收器与充电板的对准精度较低，从而影响车辆的充电效果。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题是，提供一种车辆无线充电设备、车辆无线充电的方法和装置，使得充电装置能够配合多种车型或停车位置不规范的车辆进行无线充电，从而提升无线充电的效率和效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种车辆无线充电设备，该设备包括：

控制器、高压电线、移动装置和充电装置，所述充电装置包括主发射线圈和至少两个辅助校准线圈，所述至少两个辅助校准线圈以所述主发射线圈为中心对称分布；所述控制器通过所述高压电线连接所述充电装置和所述移动装置，所述移动装置连接所述充电装置；

所述控制器，用于获取每个所述辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若所述至少两个辅助校准线圈中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置移动所述充电装置；若所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电；

所述移动装置，用于带动所述充电装置沿水平方向的x轴和/或y轴移动。

可选的，所述至少两个辅助校准线圈为三个辅助校准线圈，所述三个辅助校准线圈以所述主发射线圈为中心呈正三角形；或，所述至少两个辅助校准线圈为四个辅助校准线圈，所述四个辅助校准线圈以所述主发射线圈为中心呈矩形。

可选的，所述移动装置包括纵向移动装置和横向移动装置，所述纵向移动装置包括至少一个纵向轨道和至少一个纵向滚动轮，所述横向移动装置包括至少一个横向滑板和至少一个横向滑动轮。

可选的，所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配包括所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波的幅度均匹配。

可选的，所述控制器具体用于：若不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波，确定所述充电装置的移动信息，控制所述移动装置根据所述充电装置的移动信息移动所述充电装置，所述移动信息包括x轴移动信息和/或y轴移动信息；若匹配，控制所述主发射线圈通过电磁感应在所述车辆的接收线圈产生电流。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆无线充电的方法，应用于上述第一方面任意一项所述的车辆无线充电设备，该方法包括：

获取每个所述辅助校准线圈与所述接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；

若所述至少两个辅助校准线圈中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置移动所述充电装置；

若所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电。

可选的，所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配包括所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波的幅度均匹配。

可选的，所述基于所述至少两个辅助校准线圈产生的电磁波控制所述充电装置移动，包括：

基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波，确定所述充电装置的移动信息；

控制所述移动装置根据所述充电装置的移动信息移动所述充电装置，所述移动信息包括x轴移动信息和/或y轴移动信息。

可选的，所述控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电，具体为：

控制所述主发射线圈通过电磁感应在所述车辆的接收线圈产生电流。

第三方面，本申请实施例提供了一种车辆无线充电的装置，应用于上述第一方面任意一项所述的车辆无线充电设备，该装置包括：

获取单元，用于获取每个所述辅助校准线圈与所述接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；

移动单元，用于若所述至少两个辅助校准线圈中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置移动所述充电装置；

充电单元，用于若所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

采用本申请实施例的技术方案，车辆无线充电设备包括控制器、高压电线、移动装置和由主发射线圈和至少两个以主发射线圈为中心对称分布的辅助校准线圈得到的充电装置。控制器获取每个辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若任意两个电磁波不匹配，基于电磁波控制移动装置带动充电装置沿水平方向的x轴和/或y轴移动；若电磁波均匹配，控制主发射线圈对车辆进行无线充电。由此可见，通过辅助校准线圈对应的电磁波校准充电装置与车辆的接收线圈对准，使得充电装置能够配合多种车型或停车位置不规范的车辆进行无线充电，从而提升无线充电的效率和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例中一种应用场景所涉及的系统框架示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆无线充电设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种主发射线圈与辅助校准线圈分布示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种主发射线圈与辅助校准线圈分布示意图；

图5为本申请实施例提供的一种移动装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种车辆无线充电的方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种车辆无线充电的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现阶段，发明人经过研究发现，电动车辆通常采用无线充电技术进行充电，具体地，充电板固定在地面上，充电板作为发送器，电动车辆需要前、后、左、右移动实现电动车辆的接收器与充电板对准，以便充电板以高频交变磁场的形式将电能传输给一定范围内与其对准的电动车辆的接收器，给电动车辆的车载储能设备供电。由于充电板固定在底面上，电动车辆必须精准停在充电板对应的固定位置上才能对准充电板与电动车辆的接收器进行高效充电；然而某些电动车辆的车型与充电板并不匹配，或者电动车辆移动的灵敏度不够，导致电动车辆的接收器与充电板的对准精度较低，从而影响车辆的充电效果。

为了解决这一问题，在本申请实施例中，车辆无线充电设备包括控制器、高压电线、移动装置和由主发射线圈和至少两个以主发射线圈为中心对称分布的辅助校准线圈得到的充电装置。控制器获取每个辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若任意两个电磁波不匹配，基于电磁波控制移动装置带动充电装置沿水平方向的x轴和/或y轴移动；若电磁波均匹配，控制主发射线圈对车辆进行无线充电。由此可见，通过辅助校准线圈对应的电磁波校准充电装置与车辆的接收线圈对准，使得充电装置能够配合多种车型或停车位置不规范的车辆进行无线充电，从而提升无线充电的效率和效果。

举例来说，本申请实施例的场景之一，可以是应用到如图1所示的场景中，该场景包括车辆101和车辆无线充电设备102，其中，车辆无线充电设备102包括控制器、高压电线、移动装置和由主发射线圈和至少两个以主发射线圈为中心对称分布的辅助校准线圈得到的充电装置。车辆无线充电设备102设置在地面上，当车辆101停在车辆无线充电设备102上，车辆无线充电设备102采用本申请实施例所述的车辆无线充电的方法对车辆进行无线充电。

可以理解的是，上述场景仅是本申请实施例提供的一个场景示例，本申请实施例并不限于此场景。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请实施例中车辆无线充电设备、车辆无线充电的方法和装置的具体实现方式。

参见图2，示出了本申请实施例中一种车辆无线充电设备的结构示意图。在本实施例中，所述装置例如具体可以包括：

控制器201、高压电线202、移动装置203和充电装置204，所述充电装置204包括主发射线圈和至少两个辅助校准线圈，所述至少两个辅助校准线圈以所述主发射线圈为中心对称分布；所述控制器201通过所述高压电线202连接所述充电装置204和所述移动装置203，所述移动装置203连接所述充电装置204；

所述控制器201，用于获取每个所述辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若所述至少两个辅助校准线圈中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置203移动所述充电装置204；若所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电；

所述移动装置203，用于带动所述充电装置204沿水平方向的x轴和/或y轴移动。

可以理解的是，由于现有技术中充电板固定在底面上，实现高效充电必须对准电动车辆的接收器和充电板，即，电动车辆必须精准停在充电板对应的固定位置上；然而某些电动车辆的车型与充电板并不匹配，或者电动车辆移动的灵敏度不够，电动车辆的接收器和充电板无法精准对准，从而影响车辆的充电效率降低且充电效果不佳。因此，考虑在充电装置204中设置用于对车辆充电的主发射线圈之外，还需要设置至少两个用于检测充电装置204与车辆的接收器是否对准的辅助校准线圈；辅助校准线圈主要是与车辆的接收线圈产生的电磁波，可设置控制器201用于通过判断电磁破是否匹配来判断充电装置204与车辆的接收器是否对准，匹配表示对准则控制器201可控制主发射线圈对车辆充电，不匹配表示未对准则需要设置移动装置，以便控制器201控制移动装置203移动充电装置204，从而避免某些车型与与充电板不匹配，以及停车位置不规范

需要说明的是，由于辅助校准线圈主要是与车辆的接收线圈产生的电磁波，后续需要基于电磁波是否匹来判断充电装置204与车辆的接收器是否对准，则需要以主发射线圈为中心对称分布至少两个辅助校准线圈。考虑到线圈成本问题以及后续判断匹配的精确程度，一般设置三个辅助校准线圈或四个辅助校准线圈，其中，三个辅助校准线圈需要以主发射线圈为中心呈正三角形，四个辅助校准线圈需要以主发射线圈为中心呈矩形。因此，在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述至少两个辅助校准线圈为三个辅助校准线圈，例如，如图3所示的一种主发射线圈与辅助校准线圈分布示意图，所述三个辅助校准线圈以所述主发射线圈为中心呈正三角形；或，所述至少两个辅助校准线圈为四个辅助校准线圈，例如，如图4所示的另一种主发射线圈与辅助校准线圈分布示意图，所述四个辅助校准线圈以所述主发射线圈为中心呈矩形。

需要说明的是，由于移动装置203的目的、作用是带动充电装置204沿水平方向的x轴和/或y轴移动，从而使得充电装置204与车辆的接收器对准，则移动装置203需要设置对应水平方向的x轴的横向移动装置和对应水平方向的y轴的纵向移动装置，考虑到主要移动是沿水平方向y轴移动，则以纵向轨道结合纵向滚动轮作为纵向移动装置连接充电装置204；以横向滑板结合横向滑动轮作为横向移动装置连接纵向移动装置，其中，纵向轨道、纵向滚动轮、横向滑板和横向滑动轮的数量均为至少一个。因此，在本申请实施例一种可选的实施方式中，例如，如图5所示的移动装置的结构示意图，所述移动装置203包括纵向移动装置501和横向移动装置502，所述纵向移动装置501包括至少一个纵向轨道5011和至少一个纵向滚动轮5012，所述横向移动装置502包括至少一个横向滑板5021和至少一个横向滑动轮5022。

需要说明的是，由于辅助校准线圈对应的电磁波变化主要可以表现为其幅度的变化，则判断两个辅助校准线圈对应的电磁波对应的电磁波是否匹配可以为判断两个辅助校准线圈对应的电磁波对应的电磁波幅度是否匹配。因此，在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配包括所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波的幅度均匹配。

需要说明的是对于至少两个辅助校准线圈对应的电磁波，若其中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，表示充电装置204与车辆的接收器并未对准，仍然存在较大偏差，此时需要基于至少两个辅助校准线圈对应的电磁波获得充电装置204的移动信息，以便基于其控制移动装置203移动充电装置204。充电装置204的移动信息主要是指充电装置204沿水平方向x轴移动信息，或者沿水平方向y轴移动信息，或者沿水平方向x轴移动信息和y轴移动信息；其中，移动信息是指移动位移，即，移动方向和移动距离。当然，若至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，表示充电装置204与车辆的接收器已对准，可以直接控制主发射线圈通过电磁感应在车辆的接收线圈产生电流实现对车辆的无线充电。

因此，在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述控制器201具体用于：若不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波，确定所述充电装置204的移动信息，控制所述移动装置203根据所述充电装置204的移动信息移动所述充电装置204，所述移动信息包括x轴移动信息和/或y轴移动信息；若匹配，控制所述主发射线圈通过电磁感应在所述车辆的接收线圈产生电流。

通过本实施例提供的各种实施方式，车辆无线充电设备包括控制器、高压电线、移动装置和由主发射线圈和至少两个以主发射线圈为中心对称分布的辅助校准线圈得到的充电装置。控制器获取每个辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若任意两个电磁波不匹配，基于电磁波控制移动装置带动充电装置沿水平方向的x轴和/或y轴移动；若电磁波均匹配，控制主发射线圈对车辆进行无线充电。由此可见，通过辅助校准线圈对应的电磁波校准充电装置与车辆的接收线圈对准，使得充电装置能够配合多种车型或停车位置不规范的车辆进行无线充电，从而提升无线充电的效率和效果。

需要说明的是，在上述装置实施例中车辆无线充电的基础上，当车辆停在该车辆无线充电设备上，该车辆无线充电设备需要采用下面实施例详细说明的车辆无线充电的方法的具体实现方式对车辆进行无线充电。

参见图6，示出了本申请实施例中一种车辆无线充电的方法的流程示意图。在本实施例中，应用于上述装置实施例所述的车辆无线充电设备，所述方法例如可以包括以下步骤：

步骤601：获取每个所述辅助校准线圈与所述接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波。

步骤602：若所述至少两个辅助校准线圈中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置移动所述充电装置。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配包括所述任意两个辅助校准线圈对应的电磁波的幅度不匹配。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述步骤602中基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置移动所述充电装置步骤，例如可以包括以下步骤：

步骤a：基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波，确定所述充电装置的移动信息；

步骤b：控制所述移动装置根据所述充电装置的移动信息移动所述充电装置，所述移动信息包括x轴移动信息和/或y轴移动信息。

步骤603：若所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配包括所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波的幅度均匹配。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述步骤603中控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电步骤，例如具体可以为：控制所述主发射线圈通过电磁感应在所述车辆的接收线圈产生电流。

通过本实施例提供的各种实施方式，车辆无线充电设备包括控制器、高压电线、移动装置和由主发射线圈和至少两个以主发射线圈为中心对称分布的辅助校准线圈得到的充电装置。控制器获取每个辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若任意两个电磁波不匹配，基于电磁波控制移动装置带动充电装置沿水平方向的x轴和/或y轴移动；若电磁波均匹配，控制主发射线圈对车辆进行无线充电。由此可见，通过辅助校准线圈对应的电磁波校准充电装置与车辆的接收线圈对准，使得充电装置能够配合多种车型或停车位置不规范的车辆进行无线充电，从而提升无线充电的效率和效果。

参见图7，示出了本申请实施例中一种车辆无线充电的装置的结构示意图。在本实施例中，应用于上述装置实施例所述的车辆无线充电设备，所述装置例如具体可以包括：

获取单元701，用于获取每个所述辅助校准线圈与所述接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；

移动单元702，用于若所述至少两个辅助校准线圈中任意两个辅助校准线圈对应的电磁波不匹配，基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波控制所述移动装置移动所述充电装置；

充电单元703，用于若所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配，控制所述主发射线圈对车辆进行无线充电。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波均匹配包括所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波的幅度均匹配。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述移动单元702包括：

确定子单元，用于基于所述至少两个辅助校准线圈对应的电磁波，确定所述充电装置的移动信息；

移动子单元，用于控制所述移动装置根据所述充电装置的移动信息移动所述充电装置，所述移动信息包括x轴移动信息和/或y轴移动信息。

在本申请实施例一种可选的实施方式中，所述充电单元703具体用于：

控制所述主发射线圈通过电磁感应在所述车辆的接收线圈产生电流。

通过本实施例提供的各种实施方式，车辆无线充电设备包括控制器、高压电线、移动装置和由主发射线圈和至少两个以主发射线圈为中心对称分布的辅助校准线圈得到的充电装置。控制器获取每个辅助校准线圈与车辆的接收线圈产生的电磁波作为辅助校准线圈对应的电磁波；若任意两个电磁波不匹配，基于电磁波控制移动装置带动充电装置沿水平方向的x轴和/或y轴移动；若电磁波均匹配，控制主发射线圈对车辆进行无线充电。由此可见，通过辅助校准线圈对应的电磁波校准充电装置与车辆的接收线圈对准，使得充电装置能够配合多种车型或停车位置不规范的车辆进行无线充电，从而提升无线充电的效率和效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。