用于電動(dòng)車輛感應(yīng)充電板的防護(hù)罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本公開涉及電動(dòng)車輛充電板及用于電動(dòng)車輛充電板的防護(hù)罩。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)無(wú)線電力傳輸(WPT)利用兩個(gè)磁場(chǎng)耦合單元(S卩，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈)之間的磁耦合。WPT系統(tǒng)可被用來(lái)為電動(dòng)車輛以及移動(dòng)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等充電。典型的耦合單元可包括充電板，充電板利用強(qiáng)交流(AC)磁場(chǎng)以比得上導(dǎo)電充電電纜的速率(例如，3.3KW或更大)將電力耦合至車輛。這種電力需要在充電板上方具有高場(chǎng)強(qiáng)。然而，某些需求可對(duì)WPT系統(tǒng)的電磁場(chǎng)的使用或暴露設(shè)置限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種車輛，包括車輛線圈組件，車輛線圈組件被構(gòu)造為與地面線圈組件耦合，在車輛線圈組件和地面線圈組件之間存在磁場(chǎng)，用于將電力無(wú)線傳輸至車輛。車輛線圈組件包括可充氣的防護(hù)罩，所述防護(hù)罩被構(gòu)造為從車輛伸出并在磁場(chǎng)的一部分周圍形成屏障。
[0004]初級(jí)線圈組件包括初級(jí)線圈和防護(hù)罩組件，所述初級(jí)線圈被構(gòu)造為與車輛中的次級(jí)線圈耦合，用于向車輛無(wú)線電力傳輸，所述防護(hù)罩組件在初級(jí)線圈周圍延伸。所述防護(hù)罩組件包括傳感器和可膨脹的防護(hù)罩，所述傳感器被配置為提供傳感器數(shù)據(jù)，所述可膨脹的防護(hù)罩被構(gòu)造為從初級(jí)線圈延伸到次級(jí)線圈，以在線圈之間的磁場(chǎng)的一部分周圍形成屏障。初級(jí)線圈組件還包括控制器，所述控制器被配置為基于傳感器數(shù)據(jù)激勵(lì)初級(jí)線圈。
[0005]所述防護(hù)罩包括柔性非金屬材料。
[0006]所述傳感器數(shù)據(jù)代表防護(hù)罩的膨脹。
[0007]所述傳感器數(shù)據(jù)包括指示防護(hù)罩內(nèi)部的空氣壓力的空氣壓力數(shù)據(jù)和指示通過(guò)空氣入口供應(yīng)到防護(hù)罩的空氣的空氣流數(shù)據(jù)。
[0008]所述控制器還被配置為:響應(yīng)于感測(cè)的數(shù)據(jù)落在預(yù)定的范圍之外，對(duì)初級(jí)線圈去激勵(lì)。
[0009]所述防護(hù)罩組件包括與防護(hù)罩的周長(zhǎng)關(guān)聯(lián)并被構(gòu)造為限制磁場(chǎng)泄漏的導(dǎo)電環(huán)。
[0010]所述防護(hù)罩組件包括多個(gè)鐵氧體板，所述多個(gè)鐵氧體板與防護(hù)罩相關(guān)聯(lián)并被構(gòu)造為限制磁場(chǎng)的泄露。
[0011 ] —種無(wú)線電力傳輸方法，包括:響應(yīng)于指示初級(jí)感應(yīng)線圈和車載次級(jí)感應(yīng)線圈之間的對(duì)齊的數(shù)據(jù)，命令包圍線圈之一的柔性防護(hù)罩朝向線圈中的另一個(gè)膨脹；響應(yīng)于指示防護(hù)罩中的壓力的數(shù)據(jù)落入預(yù)先限定的范圍，命令初級(jí)感應(yīng)線圈發(fā)起至次級(jí)感應(yīng)線圈的無(wú)線電力傳輸。
[0012]所述方法還包括，響應(yīng)于指示防護(hù)罩中的壓力的數(shù)據(jù)落在預(yù)定的范圍之外，命令初級(jí)感應(yīng)線圈終止無(wú)線電力傳輸。
[0013]所述方法還包括，響應(yīng)于指示與防護(hù)罩相關(guān)的溫度的數(shù)據(jù)超過(guò)閾值，命令初級(jí)感應(yīng)線圈終止無(wú)線電力傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0014]參照下面結(jié)合附圖的詳細(xì)的描述，各個(gè)實(shí)施例的其它特征將變得更加明顯并且將被最佳地理解，在附圖中:
[0015]圖1示出了用于車輛的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)；
[0016]圖2至圖4和圖7示出了防護(hù)罩組件的側(cè)視圖，其中，防護(hù)罩組件的一部分被去掉；
[0017]圖5和圖8示出了防護(hù)罩組件的截面形式的平面圖(截面穿過(guò)防護(hù)板截取，這樣是在防護(hù)板的底部向內(nèi)看)；
[0018]圖6示出了防護(hù)罩組件的仰視圖；
[0019]圖9示出了用于無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0020]根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的詳細(xì)的實(shí)施例；然而，應(yīng)理解的是，所公開的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以各種和可替代的形式實(shí)施。附圖無(wú)需按比例繪制;可夸大或最小化一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制，而僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0021]用于電動(dòng)車輛的WPT可以利用初級(jí)充電站來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些充電站可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛的充電，以提高電動(dòng)車輛的行駛范圍和使用性。充電站處的地面線圈組件可與車輛線圈組件耦合以將電力從充電站無(wú)線傳輸至車輛。在線圈組件之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)促進(jìn)電力傳輸。這種場(chǎng)在線圈組件附近會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)泄漏。防護(hù)罩組件可被包括在一個(gè)線圈組件或兩個(gè)線圈組件中并且可包圍磁場(chǎng)區(qū)域。在電力傳輸過(guò)程中，可展開的防護(hù)罩可包含至兩個(gè)線圈組件之間的區(qū)域的至少一部分泄露。
[0022]防護(hù)罩組件還可包括結(jié)合到控制器的傳感器。傳感器和控制器可在防護(hù)罩完全延展開時(shí)允許電力傳輸。在檢測(cè)到防護(hù)罩沒(méi)有完全延展開時(shí)，線圈可被指令為停止電力傳輸。因此，防護(hù)罩組件可在充電區(qū)域出現(xiàn)妨礙或物體的情況下禁止電力傳輸。防護(hù)罩組件還可提供溫度監(jiān)測(cè)、火焰檢測(cè)和控制、冷卻功能和關(guān)機(jī)觸發(fā)器。
[0023]圖1是示例性的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)100，示出了初級(jí)線圈組件105和車輛115內(nèi)的次級(jí)線圈組件110。初級(jí)線圈組件105可連接到外部電源和相關(guān)的控制器120。車輛115可包括與次級(jí)線圈組件110可操作地布置在一起的可充電電池125和電力電子器件130(包括整流器)。初級(jí)線圈組件105和次級(jí)線圈組件110中的每個(gè)可包括至少一個(gè)線圈(例如，相應(yīng)的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈)。當(dāng)電流流過(guò)初級(jí)線圈時(shí)，從初級(jí)線圈發(fā)射的能量可在次級(jí)線圈處被接收，并用于為電池125充電。也就是說(shuō)，在次級(jí)線圈組件110處接收的電力可流過(guò)電力電子器件130并流至電池125。
[0024]線圈組件105和110中的一個(gè)或兩者可包括防護(hù)罩裝置155(也稱為防護(hù)罩組件155)。防護(hù)罩裝置155(如圖1中所示的未展開的狀態(tài))可以是被構(gòu)造為在線圈組件105和和110周圍創(chuàng)建遮蔽或屏障的罩。一旦線圈組件105和110對(duì)齊，防護(hù)罩160(圖2中所示)可從線圈組件105和110中的一個(gè)伸出并創(chuàng)建包圍線圈的封閉區(qū)域。例如，防護(hù)罩160可具有柔性材料并可從次級(jí)線圈組件110伸出。在膨脹時(shí)，防護(hù)罩160可與初級(jí)線圈組件105鄰接。防護(hù)罩160可在線圈周圍創(chuàng)建外殼，從而在線圈耦合并且在線圈之間產(chǎn)生電磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)耦合產(chǎn)生的電磁場(chǎng)主要被包含在防護(hù)罩160的內(nèi)部。在一些示例中，防護(hù)罩160可具有圍繞線圈的四個(gè)面。在其它示例中，防護(hù)罩160可具有圓形形狀或氣球形形狀。進(jìn)一步地，雖然防護(hù)罩裝置155被描述為包括在次級(jí)線圈組件110中，但是可在初級(jí)線圈組件處額外包括防護(hù)罩裝置155，或者可選擇地，在初級(jí)線圈組件處包括防護(hù)罩裝置155。
[0025]防護(hù)罩160可通過(guò)此處描述的幾種機(jī)構(gòu)來(lái)膨脹。在一個(gè)示例中，可迫使氣體進(jìn)入防護(hù)罩160的內(nèi)部以促進(jìn)膨脹。在另一個(gè)示例中，支撐構(gòu)件可被布置在防護(hù)罩裝置155的拐角處并可促進(jìn)防護(hù)罩160的膨脹和縮回。下面更詳細(xì)地描述這些機(jī)構(gòu)。
[0026]防護(hù)罩160可由諸如塑料的柔性、非金屬材料制成。也可使用具有低導(dǎo)電率的其它材料。在一些示例中，防護(hù)罩160可由在高溫下熔化的材料形成，或者防護(hù)罩160可以是由阻燃材料形成的袋狀裝置。因此，防護(hù)罩160可限制卡在線圈組件105和110之間的雜物附近的可用的氧氣。此外或可選擇地，用于使防護(hù)罩160膨脹的任何氣體可以是諸如CO2的抑制氣體(suppressing gas)。例如，如果雜物在防護(hù)罩160中造成孔，那么⑶2會(huì)從孔中溢出并將雜物泡在CO2中。
[0027]控制模塊150(也稱為控制器150)可結(jié)合到電力電子器件130和/或次級(jí)線圈組件110，并且控制模塊150可被構(gòu)造為控制防護(hù)罩裝置155和其中的機(jī)構(gòu)?？刂颇K150可以是車輛115中的電子控制模塊的一部分?？刂颇K150可以替代的是被構(gòu)造為控制防護(hù)罩裝置155的獨(dú)立控制器。控制器150可包括存儲(chǔ)器和用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令的處理器，并且可與其它系統(tǒng)交互。例如，控制器150可與初級(jí)線圈組件105通信。例如，控制模塊150還可與防護(hù)罩裝置155中的特定特征(諸如但不限于氣體裝置170、傳感器175、195等，如圖2中所示)交互并通信。
[0028]圖2示出了從次級(jí)線圈組件110伸出的膨脹的防護(hù)罩裝置155。當(dāng)不使用防護(hù)罩裝置155時(shí)，防護(hù)罩160可被保持在次級(jí)線圈組件110處或者被保持為抵著次級(jí)線圈組件110。也就是說(shuō)，防護(hù)罩160可以是可縮回的以不干涉車