[发明专利]电动汽车无线充电电磁场测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车无线充电的技术领域，尤其是指一种电动汽车无线充电电磁场测量系统及方法。

背景技术

车辆电动化、电网智能化是二十一世纪汽车和电网发展的趋势，电动汽车将成为电网不可分割的一部分。目前，电动汽车从电网中获取电能的途径主要包括慢充方式、快充方式和换电方式三种。从分布情况、适用场合、建设成本、用地成本、运行维护成本及响应调度能力等方面综合考虑，电动汽车仍旧存在环境适应性不强等缺点，从而影响了电动汽车使用过程中的便捷性和安全性。

为了克服上述问题，近年来出现无线充电技术，所谓无线充电技术指一种利用电磁场、电磁波在物理空间中的分布或传播特性，采取非导线直接接触的方式，实现电能由电源侧传递至负载侧的技术。目前，无线充电技术已成为在国内外学术界、工业界乃至民间都备受关注的热点技术。然而，电动汽车的承载对象包括人类及其他生物体，为了保证产品使用过程中的安全性，需要对电磁场的分布特性及其对生物体、植入器件等的影响进行深入细致研究，从而消除使用人员及公众对电动汽车无线充电电磁暴露的疑虑。目前，电动汽车无线充电系统对生物体电磁安全评价及电磁场测试方法还在研究阶段，特别是缺少能够自动测量、三维成像显示的电磁场测量系统，影响无线充电系统电磁场测量效率及准确性。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中无线充电系统电磁场测量效率及准确性低的问题，从而提供一种电磁场测量效率及准确性高的电动汽车无线充电电磁场测量系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种电动汽车无线充电电磁场测量系统，所述电动汽车上设有副边线圈，地面上设有原边线圈，所述原边线圈与电源连接，包括车辆停泊平台、自动测量装置以及控制分析后台，且所述控制分析后台分别与车辆停泊平台和所述自动测量装置相连，所述电动汽车停泊在所述车辆停泊平台上，使所述原边线圈与所述副边线圈相对，所述自动测量装置对设置在电动汽车外部虚拟面上的测量点逐个进行电磁场的测量，通过所述控制分析后台对测量后的数据进行分析与处理。

在本发明的一个实施例中，所述车辆停泊平台包括停泊所述电动汽车的车辆支撑装置、原边线圈支撑装置以及与所述控制分析后台相连的第一移动机构，其中所述原边线圈位于所述原边线圈支撑装置上，所述第一移动机构分别与所述车辆支撑装置以及所述原边线圈支撑装置相连。

在本发明的一个实施例中，所述自动测量装置包括探头、场强测量装置、温湿度环境测量装置、测距装置、拍摄装置以及与所述控制分析后台相连的第二移动机构，且所述第二移动机构分别与所述探头以及所述测距装置相连。

在本发明的一个实施例中，所述探头是低频场强探头，且位于探头支撑机构上。

在本发明的一个实施例中，所述控制分析后台包括前台控制模块、数据处理模块以及结果显示模块，其中所述前台控制模块分别与所述车辆停泊平台和所述自动测量装置连接，包括控制软件、程序控制装置及连接端口；所述数据处理模块与所述自动测量装置连接，包括连接端口、数据采集装置、数据分析软件、限值标准库；所述结果显示模块包括数据显示软件、显示器、报告自动生成装置。

本发明还提供了一种电动汽车无线充电电磁场测量方法，利用上述任意一个电动汽车无线充电电磁场测量系统对所述电动汽车无线充电的电磁场进行测量，步骤如下：步骤S1：停泊所述电动汽车，使位于所述电动汽车上的副边线圈与设置在地面上的原边线圈相对；步骤S2：在不同状态下的电动汽车外部设置多个虚拟面，根据所述虚拟面布置测量路径以及测量点；步骤S3：沿所述测量路径逐个测量所述测量点的电磁场，并对测量得到的电磁场的数据进行分析和处理。

在本发明的一个实施例中，所述不同状态包括所述电动汽车在不同载荷状态、所述原边线圈与所述副边线圈之间水平距离变化时的状态以及所述电动汽车无线充电系统的不同充电功率、不同工作频率的状态。

在本发明的一个实施例中，所述电动汽车在无载荷情况下，所述原边线圈与所述副边线圈之间的机械气隙变化量的初始值为零，所述原边线圈与所述副边线圈的中心重合时，所述原边线圈与所述副边线圈之间偏移量的初始值也为零。

在本发明的一个实施例中，沿所述测量路径逐个测量所述测量点的电磁场后，将所述虚拟面上测得的电磁场最大值与限值作比较，判断电磁场是否超标及超标的位置、程度。

在本发明的一个实施例中，在所述电动汽车外部设置虚拟面的方法为：选取分别与所述原边线圈和所述副边线圈距离最近的位于所述电动汽车的两个侧面作为虚拟面，且所述虚拟面与所述电动汽车的车体表面之间的距离在设定范围内。