用于控制感应线圈的设备和方法_2

文档序号:8460059阅读:来源:国知局
信息,例如关于到第三感应线圈111的电力传输或车辆110的速度的信息经由无线链路来接收。在另一个示例中,两个请求同时或作为单个请求来发送。
[0045]根据示例,输入203适于确定与在第一感应线圈101到第三感应线圈111之间的电力传输有关的信息。特别地,输入203适于根据接收的附加信息和关于第一感应线圈101的信息来确定电力传输的测得的效率ηχ。例如,使用接收的关于电力传输的信息。测量效率ηX例如根据接收的传输电力计算为在第一感应线圈101中用于生成电磁场的电力和当前传输的电力之间的比值。在传输关于第三感应线圈111和流经第三感应线圈111的电流的信息的情况下,根据该信息确定当前传输的电力,并且计算所述比率。
[0046]备选地,直接接收关于第三感应线圈111的信息,输入203可适于接收允许在存储设备204中——例如在数据库中——查找关于第三感应线圈111的信息的信息。在该情况下,例如存储在收发器112中的车辆110的标识符,例如射频识别标签的射频标识可被接收,并且关于第三感应线圈111的信息可存储在分配给所述标识的存储设备204中。
[0047]存储设备204可在设备104的内部,如在图2中所示出的,或者在外部。在后者情况下,输入203可使用在图2中没有示出的附加数据链路来访问所述存储设备。
[0048]所述信息例如在制造该设备104时的初始化中被存储或由管理员在任意时候存储作为更新。
[0049]存储设备204也适于根据所述示例来存储用于感应充电系统100的效率特性。所述效率特性参考图3和图4来解释。
[0050]图3示出了随着时间的推移在第一感应线圈101和第三感应线圈103之间的电力传输的示例性效率特性。根据示例,所述效率特性是特性曲线。也可以使用存储该信息的任何其它形式,例如阵列。
[0051]图4示出第三感应线圈111相对于第一感应线圈101的位置。道路103的车道上的行进方向在图4中被示为箭头,所述第一感应线圈101被安装在道路103的车道中。假设车辆110和由此的第三感应线圈111在行进方向中以速度V移动。
[0052]在车辆110和由此的第三感应线圈111越过靠近第一感应线圈101位置的车道时,电力传输的效率的改变取决于第一感应线圈101和第三感应线圈103的相对位置。参考图3,在第三感应线圈111不与第一感应线圈101重叠时,所述效率是O。这是由于如下事实,即在该情况下由第一感应线圈101生成的电磁场没有穿透第三感应线圈111。
[0053]从时刻t = O开始,在第三感应线圈111和第一感应线圈101之间的距离等于在天线105和第一感应线圈101之间的距离S。在这期间,车辆110行进该距离s,效率停留在O直到第三感应线圈111开始与第一感应线圈101重叠。重叠开始的时间在图3中标记为tlo如在图3中所示,在时刻tl,电力传输的效率增加直到达到最大效率nrn。根据示例,当第三感应线圈111完全在第一感应线圈101上方时达到最大效率nm。对应的时间在图3中标记为t2。如在图3中所示,在第三感应线圈111保持在完全在第一感应线圈101的区域上方时,所述效率保持在最大效率n2。当第三感应线圈ill开始离开第一感应线圈101上方的区域时,所述效率开始从最大效率n m下降直至到O。对应的时间在图3中标记为t3。一旦第三感应线圈111完全离开第一感应线圈101上方的区域,效率为O。对应的时间在图3中标记为t4。根据不例,到最大效率rIm的增加和从最大效率的减少是线性的。
[0054]根据图3,根据第一感应线圈101或第三感应线圈111或它们相对的安装位置,效率特性的形状可以改变。特别地,可使用非线性的形状以便描述效率特性。所述效率特性例如通过测量在第三感应线圈111以恒定速度V移动而穿过在第一感应线圈101上方的区域时从第一感应线圈101到第三感应线圈111所传输的电力来进行校准的测量(measuredin a calibrat1n)。多个不同的效率曲线也可被测量并且存储以用于不同的恒定速度v。
[0055]图3示出指示第一效率η I和用于切换成第一预定操作模式的第一参考时间tel的第一对值。
[0056]此外,图3示出了指示第二效率η 2和用于切换出第一预定操作模式的第二参考时间tai的第二对值。根据示例,第一效率η I和第二效率η 2被选择为所需的最小效率或最优效率的80%。所述最优效率例如定义为在第一感应线圈101和第三感应线圈111之间的无损失电力传输。所述所需的最小电力例如定义为小于最优效率但足以感应地传输能量的值。因此,第一参考时间tel是这样的时间:当第三感应线圈111移动到第一感应线圈101的区域中时在该时间处效率达到第一效率n 1同样,第二参考时间tal指示这样的时间点:当第三感应线圈111离开第一感应线圈101上方的区域时在该时间处效率跌落至第二效率n2或之下。根据示例,第一参考时间对应于在图4中示出的情况,其中第三感应线圈111与第一感应线圈101重叠了由距离b所表征的第三感应线圈111在行进方向中已经进入的第一感应线圈101上方区域的区域。同样,根据示例,第二参考时间ta2对应于这样的情况:其中第三感应线圈111还差距离b就离开第一感应线圈101上方的区域。
[0057]在第一感应线圈101的尺寸Im x Im的示例中,例如第三感应线圈111具有尺寸Im X Im0在该情况下,例如第一效率τι I和第二效率η 2被校准的测量为80%的效率对应于重叠了第三感应线圈111的区域的1/3。这意味着b等于一米的1/3。
[0058]如在图3中示出的效率特性例如被存储在设备104的存储设备204中。
[0059]此外,根据示例,在天线105和第一感应线圈101之间的距离和第一感应线圈101的尺寸,特别是长度I,以及第三感应线圈111的尺寸,或者距离b被存储在存储设备204中。备选地,为了在存储设备204中存储距离b,收发器112可适于在根据请求经由天线105向设备104提供第三感应线圈111的尺寸或距离b。在任何情况下,关于第三感应线圈111和第一感应线圈101的信息可在校准中被确定。
[0060]此外,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。第一设定点tsl例如通过计算第一参考时间tel来确定:
[0061]ts I = te I = (s+b) /vo
[0062]车辆速度V例如通过测量或经由天线105从收发器112接收来确定。在第一情况下,例如天线105可包括当车辆110在天线105的区域上移动时确定车辆110的速度的传感器。在第二情况下,收发器112可包括接口以提供来自车辆的速度计的信息。
[0063]此外,处理器201可适于确定两个第一设定点tsl、ts2。在该情况下,所述设定点中的一个设定点是前述设定点tsl = tel。在该情况下,另一个第一设定点ts2例如是ts2=talo所述另一个第一设定点例如根据第二参考时间tal计算为:
[0064]ts2 = tal = (s+l+b) /v0
[0065]在示例中,第一预定操作模式是其中第一感应线圈101生成适于经由第三感应线圈111对车辆110充电的电磁场的模式。假设当它不处于第一预定操作模式时,第一感应线圈101不生成该电磁场。
[0066]致动器202适于根据前述两个第一设定点tsl、ts2触发第一感应线圈101的切换。例如,当车辆110自其经过第一天线105起行进的时间达到等于第一设定点tsl的时间时,致动器202将第一感应线圈101切换成第一预定操作模式。这意味着,当车辆110近似处于第三感应线圈111与第一感应线圈101重叠三分之一时,设备104开启电磁场。
[0067]在一个示例中假设,距离是b = 0.33m,在天线105位置处测量的车辆110的速度是V = 50km/h,并且在天线105的安装位置和第一感应线圈101之间的距离是s = 10m,第一设定点结果作为第一参考时间tsl = tel = 744msο
[0068]同样,根据该示例,假设第一感应线圈101的尺寸是Im x lm,并且第三感应线圈111的尺寸是Im X lm。然后用于将第一感应线圈101切换出第一预定操作模式一一即关断该电磁场的生成--的另一个第一设定点ts2是第二参考时间ts2 = tal = 816ms。
[0069]前述计算的使用导致了当车辆110以被确定为速度V的同一恒定速度行进距离s+1+d时所需的最小或最优充电效率。在该情况下,所计算的设定点tsl、ts2导致第一感应线圈101在第一参考时间tel切换成第一预定操作模式,并且在第二参考时间te2切换出第一预定操作模式。然而,效率特性取决于实际的车辆速度。因此,在第一设定点tsl和ts2被确定之后如果实际车辆速度改变,那么第一感应线圈101的切换将导致在参考值tel,te2和实际切换时间tx之间的偏移。这参考图3、图5和图6来解释。
[0070]图5示出图3的效率特性。假设同一速度V如以前一样确定,并且线圈的距离S、1、b和尺寸也相同,图5示出了测得的效率η X与第一效率η I不同的情况。根据图5,测得的效率ηχ比第一效率η I更大。根据图5,测得的效率ηχ对应于比第一参考时间tel更晚的实际切换时间tx,如在图5中所示。在该情况下,实际的切换时间tx表示采用测得的车辆速度V计算的第一设定点tsl。由于改变的车辆速度,第一设定点tsl导致在效率特性中的偏移X。考虑到此,在第一参考时间tel和实际的切换时间tx之间的偏移可被计算:
[0071]X = tx - tel。
[00
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