[发明专利]具有性能监视的车用无线电力传输系统及其监视方法

说明书

一种用于对位于车辆(18)中的电池(22)进行充电的无线电力传输系统(10)可以包括初级侧网络(12)、次级侧网络(14)、检测线圈(40)以及充电监视控制器(150)。次级侧网络通过初级侧网络的发送线圈(34)和次级侧网络的接收线圈(36)之间的感应耦合从初级侧网络接收电力。检测线圈可以耦合至为初级侧网络或者次级侧网络中的至少一个所设置的磁芯(200，202)。检测线圈可以基于发送线圈和接收线圈之间的感应耦合输出至少一个电压信号。充电监视控制器可以基于来自检测线圈的至少一个电压信号确定系统诊断状态。

技术领域

本发明的技术领域涉及用于对车辆中的电池进行充电的无线电力传输系统以及监视用于车辆的无线电力传输系统的方法。

背景技术

本节提供关于本公开内容的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

在致力于减少由使用内燃机的汽车排放的化石燃料排放物和其他污染物的过程中，已设计和实现了混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)以减轻内燃机的环境影响。为了向这些电池系统提供电力，HEV和EV可以通过连接至电网而被提供电力。HEV或EV的电池系统可以通过使用铜电缆连接至电网。通常，铜电缆具有包含插头的一端，从而使得电池系统能够连接至电网。

HEV或者EV的电池系统还可以通过实现无线或非接触的充电系统来连接至电网。无线充电系统(也可以被称为无线电力传输(WPT)系统)可以利用两个感应线圈之间的互感向HEV或EV的电池系统提供电力。电网可以在第一线圈处引起电压，并且由于第一线圈和连接至HEV或EV的电池系统的第二线圈之间的感应耦合，第二线圈将感应出电压，并且随后为HEV或EV的电池系统充电。

虽然无线充电系统具有不需要电缆、连接器以及插头的优点，但无线充电系统通常具有低功率效率(power efficiency)。无线充电系统的效率可能会由于发送线圈和接收线圈之间的线圈未对准而受到影响。例如，接收线圈可能与发送线圈未对准。未对准可能增加两个线圈之间的距离，并且因此降低两个线圈之间的互感。互感的降低会降低WPT系统的总功率效率。

发明内容

本节提供本公开内容的总体概述，并且并非是其全部范围或其全部特征的全面公开。本公开内容总体上涉及用于对布置在车辆中的电池进行充电的无线电力传输系统以及监视该无线电力传输系统的方法，该系统和该方法各自均通过监视和确定系统的线圈是否未对准而提高了无线电力传输的效率。

根据本公开内容的一方面，一种无线电力传输系统可以包括初级侧网络、次级侧网络、用于感测初级侧网络和次级侧网络之间的电力的检测线圈以及基于由检测线圈感测的电力来确定无线电力传输系统的系统诊断状态的充电监视控制器。

初级侧网络可以包括发送线圈和多个初级磁芯。发送线圈可以耦合至多个初级磁芯，并且可以被配置为从电源接收电力。

次级侧网络可以包括接收线圈和多个次级磁芯。接收线圈可以耦合至多个次级磁芯，并且可以配置为通过发送线圈和接收线圈之间的感应耦合从初级侧网络接收电力。

检测线圈可以耦合至初级磁芯或次级磁芯中的至少一个。检测线圈可以基于发送线圈和接收线圈之间的感应耦合输出至少一个电压信号。充电监视控制器可以基于来自检测线圈的至少一个电压信号确定系统诊断状态。

充电监视控制器可以基于来自检测线圈的电压信号确定发送线圈和接收线圈是否未对准，以作为系统诊断状态。

利用上述无线电力传输系统，可以通过监视发送线圈和接收线圈是否未对准并且调整未对准来提高无线电力传输的效率。