本發(fā)明涉及電池再充電系統(tǒng)以及電磁感應(yīng)裝置領(lǐng)域。本發(fā)明可應(yīng)用于電動(dòng)車領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

用于電動(dòng)車的電池充電器是被連接至電網(wǎng)(下文稱為市電)并能夠?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電的裝置。

在電動(dòng)和混合動(dòng)力車中，這些充電器可實(shí)現(xiàn)極高的電力，從而能夠減少充電時(shí)間。最大功效的充電器通常配置三相電流并且是不可運(yùn)輸?shù)?。它們通過非常大型的電纜直接接入待充電電池。

所謂的慢充充電器要么是可拆除的，要么直接包含在車輛中。在后者的情況下，在歐洲唯一需要的是將車輛連接至通常為單相230V-16A或13A的市電。目前所有的電動(dòng)車盡管是新電池輸出，但仍具有約150km的有限車程并且需要頻繁的進(jìn)行再充電操作。因此，用戶在離開他/她的車輛時(shí)需要定期地拿出延長(zhǎng)電纜，連接終端，使充電器處于操作中。然而這種操作很快就會(huì)令人厭煩，因?yàn)闉榱藨?yīng)對(duì)不同的終端配置，該延長(zhǎng)電纜會(huì)很長(zhǎng)、很重以及很快會(huì)變得很臟(尤其是在惡劣的天氣下)，并且該延長(zhǎng)電纜由于它們的高價(jià)格可能會(huì)被偷竊以及在車輛的行李箱中會(huì)占據(jù)很大空間。

感應(yīng)充電是一種已知的替代方法，其用在工業(yè)中以便例如為電動(dòng)叉車充電。該充電原理很簡(jiǎn)單：連接至電源的高頻發(fā)電機(jī)提供初級(jí)線圈。當(dāng)次級(jí)線圈被帶至初級(jí)線圈對(duì)面時(shí)，會(huì)形成高頻變換器并且初級(jí)線圈通過高頻磁場(chǎng)為次級(jí)線圈供電。唯一需要的是從次級(jí)線圈中重新獲得能量，以為例如電池充電器供電，因此該連接無需延長(zhǎng)電纜(延長(zhǎng)電纜的缺點(diǎn)已在上文提及)。

所涉及的頻率一般大于16kHz，以避免聲音干擾；且小于150kHz，以簡(jiǎn)化電力發(fā)電機(jī)和限制后者的損耗。由于頻段分配以及傳導(dǎo)和輻射電磁兼容性規(guī)律，優(yōu)選在低于50kHz的情況下操作。由于法律對(duì)人暴露于電磁場(chǎng)的規(guī)定，也優(yōu)選在低于150kHz的情況下操作。

從現(xiàn)有技術(shù)已知用于車輛的輔助電池充電系統(tǒng)，例如DE102011083020。這些充電系統(tǒng)可以例如具有不同的直流電輸入源。在這種情況下使用一個(gè)或幾個(gè)整流器以獲得適合輔助電池再充電的直流電壓信號(hào)。

由DE-10-2012-006-836還已知在包括至少兩個(gè)電源的電動(dòng)和混合動(dòng)力車輛中使用感應(yīng)充電。該文件公開了使用至少兩個(gè)不同的電源。兩個(gè)電源中的其中一個(gè)是交流電源，另一個(gè)電源是直流電源。根據(jù)該文件，所述直流電源來自光伏板系統(tǒng)。因此可以為由使用太陽能的電池來供電的車輛充電。另一方面，該文件中提到了光伏板系統(tǒng)包括逆變器以及能夠與感應(yīng)器相互作用的第二逆變器。

然而，工業(yè)中使用的這些感應(yīng)裝置要求一些限制：

-兩個(gè)感應(yīng)器需要彼此相對(duì)放置并且具有小偏移量，以便保持耦接以及由此保持正確輸出。

-兩個(gè)感應(yīng)器之間的距離取決于它們的尺寸，若它們?yōu)閳A形則取決于它們的外徑，當(dāng)兩個(gè)感應(yīng)器之間的距離超過直徑的約五分之一的間隔，耦接就會(huì)變?nèi)?，能量傳遞就會(huì)有問題。

-若兩個(gè)感應(yīng)器之間的距離變寬，線圈就需要有大尺寸，而這會(huì)導(dǎo)致尺寸、費(fèi)用和重量變得與車輛的車載方案不相符。

-若兩個(gè)感應(yīng)器之間的距離變寬，磁場(chǎng)就會(huì)在空隙內(nèi)側(cè)和外側(cè)傳播，放置在該磁場(chǎng)中的任何導(dǎo)電部件將受到感應(yīng)電流的作用，該感應(yīng)電流會(huì)使該導(dǎo)電部件發(fā)熱，例如底盤就是這樣的情況。

-很難既在電磁兼容性(CISPR11–EN55011)方面又在人體暴露(1999/519/CE)方面都遵守有關(guān)磁場(chǎng)輻射的標(biāo)準(zhǔn)。

最后，在感應(yīng)充電電動(dòng)車的描述中，主要限制涉及到終端的可用性和數(shù)量。事實(shí)上，通過感應(yīng)為其進(jìn)行充電的電動(dòng)車需要特定的充電設(shè)備。因此，除非找到空缺的感應(yīng)終端，否則用戶無法為他/她的車輛進(jìn)行充電。因此，非接觸電動(dòng)車充電所提供的優(yōu)勢(shì)被用于它們充電的裝置的限制所掩蓋。

因此，本發(fā)明提出一種特別地以成套件形式存在的混合系統(tǒng)，即，無線感應(yīng)能量傳遞系統(tǒng)，其中，在感應(yīng)繞組中重新獲得能量，并且其中所述能量由重新在車輛中構(gòu)建電流(具有與市電(例如230V-50Hz)相同的物理特性)的車載電子件重組。該230V-50Hz隨后為車輛電池充電器供電，該電池充電器給人的印象通常是連接至市電插座，否則無線提供能量。此外，萬一沒有可供使用的初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)，電池充電器就以常規(guī)方式連接至市電插座。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)車的充電裝置，該充電裝置基于至少兩個(gè)電源，能夠與初級(jí)感應(yīng)能量傳遞裝置相互作用，其特征在于：

-所述充電裝置包括輸入電路，該輸入電路具有可連接至第一電源的第一輸入、至少一個(gè)第二輸入以及至少一個(gè)可連接至充電模塊的輸出；

-所述充電裝置包括次級(jí)感應(yīng)裝置，該次級(jí)感應(yīng)裝置能夠耦接至所述初級(jí)感應(yīng)裝置，用于在所述初級(jí)感應(yīng)裝置和所述次級(jí)感應(yīng)裝置之間進(jìn)行能量傳遞，由此在所述次級(jí)感應(yīng)裝置的輸出處生成感應(yīng)電信號(hào)；

-所述充電裝置包括轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將所述感應(yīng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為走向所述輸入電路的第二電源的輸入的電信號(hào)，其中，所述轉(zhuǎn)換器構(gòu)造使得所述電信號(hào)具有與所述輸入電路的所述第一電源的所述電信號(hào)相同的物理特性。

因此，本發(fā)明允許通過兩種不同的電源為電動(dòng)車充電。本發(fā)明的高通用性在于可以單獨(dú)使用有線充電或者感應(yīng)充電為電動(dòng)車充電。最后，本發(fā)明的高適應(yīng)性例如以“成套件”的形式允許更容易地安裝在現(xiàn)有的電動(dòng)車上，不管它們使用的是有線充電還是感應(yīng)充電。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括充電模塊以及用于本發(fā)明的電動(dòng)車、甚至用于用戶決定為他/她的現(xiàn)有電動(dòng)車配備感應(yīng)充電系統(tǒng)而進(jìn)行改裝的電動(dòng)車的充電裝置。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明還涉及一種電動(dòng)車，該電動(dòng)車包括根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明還涉及一種充電設(shè)備，該充電設(shè)備包括至少一個(gè)電源、具有控制模塊和初級(jí)感應(yīng)裝置的至少一個(gè)充電終端，以及本發(fā)明的電動(dòng)車。

附圖說明

本發(fā)明的目的、目標(biāo)、特征以及優(yōu)點(diǎn)將從實(shí)施方式的詳細(xì)描述中更好地顯現(xiàn)出來，以下通過下列附圖說明其實(shí)施方式，其中：

圖1示出了本發(fā)明的框圖。

圖2示出了流經(jīng)本發(fā)明的電路的不同點(diǎn)處的電信號(hào)。

此處附圖以示例方式給出且不限定本發(fā)明。這些附圖為簡(jiǎn)要示意圖，旨在方便理解本發(fā)明，并且沒有必要按照實(shí)際應(yīng)用的比例繪制。

具體實(shí)施方式

在特別是參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述之前，下面描述了本發(fā)明存在可優(yōu)選但不起限定作用的多種選擇，其中這些選擇既能夠單獨(dú)實(shí)施也能夠以互相之間的任意組合實(shí)施。

●有利地，裝置包括控制模塊2030，該控制模塊2030具有控制輸入電路2080的裝置和控制無線數(shù)據(jù)模塊(2040，2050)的裝置，其中所述無線數(shù)據(jù)模塊(2040，2050)構(gòu)造成接收和發(fā)射來自第一電源1090的電信號(hào)S1與轉(zhuǎn)換器2010的輸出處的電信號(hào)S2之間的同步數(shù)據(jù)。

●有利地，輸入電路2080包括第一電源輸入S1與第二電源輸入S2之間的切換器。該切換器能夠通過各種技術(shù)手段在輸入之間執(zhí)行切換操作。

●有利地，電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器2010包括逆變器。

●有利地，轉(zhuǎn)換器2010的輸出電信號(hào)S2以及優(yōu)選在逆變器輸出處的輸出電信號(hào)S2具有與來自輸入電路2080的第一電源的輸入電信號(hào)S1相同的物理特性。

●有利地，輸入電路2080的第一輸入構(gòu)造用于來自市電電源的交變電信號(hào)S1。

●有利地，輸入電路2080的第一電源輸入包括有線連接元件。

●有利地，控制模塊2030具有控制輸入電路2080的裝置。

●有利地，電信號(hào)2010的逆變器由控制模塊2030管理。

●有利地，無線數(shù)據(jù)模塊(2040，2050)由控制模塊2030管理。

●有利地，無線數(shù)據(jù)模塊(2040，2050)構(gòu)造成接收和發(fā)射來自輸入電路2080的第一電源的電信號(hào)S1與轉(zhuǎn)換器2010的輸出電信號(hào)S2之間的同步數(shù)據(jù)。

●有利地，充電模塊2060的電源輸入構(gòu)造成接收一電信號(hào)，該電信號(hào)具有與來自市電電源1090的電信號(hào)相同的物理特性。

●有利地，用于使充電模塊2060再充電的電信號(hào)的輸出被連接至至少一個(gè)電池2070。

●有利地，第一電源可連接至輸入電路2080的第一輸入并連接至初級(jí)感應(yīng)裝置1020。

●有利地，至少一個(gè)電源為市電電源1090。

●有利地，第一電源和輸入電路2080的第一輸入之間可以配置有線鏈路。

●有利地，兩個(gè)電源中的至少一個(gè)是提供直流電信號(hào)1100的電源。

●有利地，兩個(gè)電源中的至少一個(gè)是包括光伏板1100的提供直流電信號(hào)的電源。

●有利地，來源于光伏板1100的直流電信號(hào)源能夠與僅一個(gè)單一轉(zhuǎn)換器1010相互作用，該單一轉(zhuǎn)換器1010位于電力終端1000并且構(gòu)造成為初級(jí)感應(yīng)裝置1020供電。

●有利地，切換器1070能夠與至少兩個(gè)電源(1090，1100)相互作用，從而能夠從一個(gè)電源切換到另一個(gè)以便為初級(jí)感應(yīng)裝置1020供電。

●有利地，無線數(shù)據(jù)模塊(1040，1050)發(fā)射和/或接收走向和/或來自無線數(shù)據(jù)模塊(2040，2050)的電信號(hào)同步數(shù)據(jù)。

●有利地，初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)1020與次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)2020之間的能量傳遞通過無線進(jìn)行。

●有利地，初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)1020與次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)2020之間的能量傳遞通過磁耦合進(jìn)行。

●有利地，無線數(shù)據(jù)模塊(2040，2050)用于接收和/或發(fā)射電信號(hào)同步數(shù)據(jù)。

●有利地，無線數(shù)據(jù)模塊(1040，1050)用于接收和/或發(fā)射數(shù)據(jù)。

●有利地，無線數(shù)據(jù)模塊(1040，1050)用于接收和/或發(fā)射電信號(hào)同步數(shù)據(jù)。

●有利地，充電模塊2060具有至少一個(gè)電源輸入和至少一個(gè)再充電電信號(hào)輸出。

●有利地，電池2070的充電通過有線模式和無線模式中的至少一種模式執(zhí)行。

●有利地，無線充電模式為感應(yīng)充電模式。

●有利地，充電終端1000包括電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器1010。

●有利地，充電終端1000包括電信號(hào)的單一轉(zhuǎn)換器1010。

●有利地，充電終端1000包括至少兩個(gè)不同的電源(1090，1100)。

●有利地，為終端1000供電的兩個(gè)電源中的至少一個(gè)是為交變電信號(hào)1090供電的電源。

●有利地，為終端1000供電的兩個(gè)電源中的至少一個(gè)為市電電源1090。

●有利地，為終端1000供電的兩個(gè)電源中的至少一個(gè)是提供直流電信號(hào)1100的電源。

●有利地，為終端1000供電的兩個(gè)電源中的至少一個(gè)為從綠色能源1100中獲得的電源。

●有利地，為終端1000供電的兩個(gè)電源中的至少一個(gè)是提供從光伏板1100中產(chǎn)生的直流電信號(hào)的電源。

●有利地，切換器1070能夠與至少兩個(gè)電源(1090，1100)相互作用，從而能夠從一個(gè)電源切換到另一個(gè)。

●有利地，控制模塊1030具有控制切換器1070的裝置。

●有利地，控制模塊1030具有控制轉(zhuǎn)換器1010的裝置。

●有利地，控制模塊1030具有控制用戶界面1080的裝置。

●有利地，控制模塊1030包括最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)模塊，其用于在終端1000切換至適于提供直流電信號(hào)1100的電源的操作模式時(shí)控制逆變器1010。

●有利地，最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)模塊600使用擾動(dòng)和觀察類算法。

●有利地，控制模塊1030具有控制無線數(shù)據(jù)模塊(1040，1050)的裝置。

●有利地，在電動(dòng)車2000和充電終端1000之間建立無線數(shù)據(jù)傳遞模塊。

應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，術(shù)語“綠色能源”、“間歇性能源”以及“可再生能源”或它們的等同物被定義為從太陽能板、風(fēng)能和/或除了市電的任意其它類型的能源系統(tǒng)中獲得的能源，特別地，該能源經(jīng)過時(shí)間后不會(huì)顯現(xiàn)出相同的規(guī)律。此外，這些間歇性能源很難使用，因?yàn)樗鼈儽仨毩⒓幢皇褂没虮淮鎯?chǔ)以用于隨后使用。然而，存儲(chǔ)這些能源并不容易，因?yàn)楸仨毐苊庠诖鎯?chǔ)期間發(fā)生損失，因此要避免太遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸它們或者太頻繁的轉(zhuǎn)換它們。電動(dòng)車的電池是一種特別有用的存儲(chǔ)元件，因?yàn)橐环矫?，可能存在非常多的電?dòng)車并且由此可以很容易地為靠近生成元件的車輛充電，另一方面，存儲(chǔ)能量被存儲(chǔ)用于其最終用途，而與例如固定存儲(chǔ)電池不同，該固定存儲(chǔ)電池隨后會(huì)被要求恢復(fù)能量，用于完全不同的系統(tǒng)，或者甚至用于其返回至電網(wǎng)。

感應(yīng)器是指一種用于感應(yīng)能量傳遞的元件。通常，這種元件可包括能夠生成磁場(chǎng)的繞組，用于增大與次級(jí)繞組的耦合的磁路和以及屏蔽元件，該屏蔽元件能夠保護(hù)例如電子元器件的敏感元件免受磁場(chǎng)作用。該感應(yīng)器用于與負(fù)荷(例如次級(jí)繞組)相互作用。

應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“充電”、“再充電”或它們的等同物被定義為將能量傳遞至電池以進(jìn)行能量存儲(chǔ)。

應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語電動(dòng)車包括提供電移動(dòng)性的任意元件，諸如個(gè)人輔助設(shè)備、電動(dòng)輪椅、電動(dòng)手推車、電力協(xié)助運(yùn)動(dòng)、休閑項(xiàng)目、電動(dòng)童車以及輕量級(jí)或重量級(jí)的四輪車，此處不再詳細(xì)列舉，任何配備有馬達(dá)以及電池型存儲(chǔ)元件的物品都能夠考慮被術(shù)語“電動(dòng)車”覆蓋。

應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“射頻”、“RF”或它們的等同物被定義為電磁波的發(fā)射/接收，該電磁波的頻率低于300GHz。然而，這種通訊模式并不是限制性的，并且本發(fā)明也能夠非限制性地被應(yīng)用于紅外線交換。

應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，術(shù)語“市電”或其等同物包括發(fā)射具有規(guī)律電參數(shù)的信號(hào)的AC電流源，該信號(hào)來自網(wǎng)絡(luò)，例如從國家電網(wǎng)中獲得的頻率為50Hz的230V信號(hào)。

優(yōu)選地，該術(shù)語“市電”或其等同物包括AC電流源，該AC電流源由產(chǎn)生電力的不可傳輸?shù)脑O(shè)施(例如核電站)供電。

有利地，術(shù)語“市電”或其等同物包括通過例如用于家用的公共電源供電的AC電流源。

應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“市電零點(diǎn)”或其等同物被定義為電信號(hào)的正弦波穿過等于零伏特的值的點(diǎn)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明使電動(dòng)車用戶可以通過有線或無線方法為他/她的車輛電池充電。在有線方法下，用戶擁有供電電纜，使得她\他將電輸入(例如他/她的車輛上的用于此目的的插頭)和終端的電輸入(例如同樣用于此目的的插座)連接。在這種連接模式下，用于為車輛充電的能量來自提供交變電信號(hào)的源，即，市電。

若選擇為車輛無線(即非接觸)充電，則所述車輛需要具有次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)，允許通過與具有初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的終端簡(jiǎn)單磁耦合來為其電池進(jìn)行非接觸充電。因此，用戶可以選擇她/他通過提供用于此目的的界面希望使用的可用供電模式。例如，她/他可決定使用太陽能作為電力源，用于為他/她的車輛充電，或者可選地在保持非接觸充電模式時(shí)使用市電電源。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)等待車輛。該初級(jí)系統(tǒng)定期啟動(dòng)檢測(cè)感應(yīng)器上的負(fù)荷。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明包括用于檢測(cè)車輛的無線通訊裝置。有利地，該無線通訊通過RF鏈路建立。當(dāng)RF鏈路(或任何其它的無線通訊裝置)檢測(cè)到配備有次級(jí)感應(yīng)裝置的車輛時(shí)，啟動(dòng)初級(jí)逆變器以便通過感應(yīng)耦合檢測(cè)次級(jí)繞組的存在。這是一種確保感應(yīng)負(fù)荷協(xié)議的裝置：若感應(yīng)系統(tǒng)開始檢測(cè)并且在感應(yīng)系統(tǒng)的對(duì)面引入金屬負(fù)荷，則可以設(shè)置感應(yīng)系統(tǒng)處于操作中。最后，此無線鏈路可提供優(yōu)勢(shì)，例如能夠?qū)⑷魏斡杏脭?shù)據(jù)并入通訊協(xié)議，即，車輛識(shí)別、支付方式(若需要)、電池充電、再充電的緊迫性(讀取GPS數(shù)據(jù)上的關(guān)于剩余要驅(qū)動(dòng)的公里的數(shù)據(jù)……)。

最后，應(yīng)該了解如何分析感應(yīng)耦合的知識(shí)以及參數(shù)(例如峰值電流和相位)能夠?yàn)槲覀兲峁╆P(guān)于感應(yīng)線圈的相對(duì)偏移的指示，這些參數(shù)是可以實(shí)時(shí)顯示的信息，以幫助定中感應(yīng)線圈。

若沒有檢測(cè)到負(fù)荷，則初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)返回至待用狀態(tài)。

若檢測(cè)到負(fù)荷，則激活轉(zhuǎn)換器，以便將所需能量提供至次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)，以為其供電并由此激活該次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)。

一旦在初級(jí)感應(yīng)模塊和次級(jí)感應(yīng)模塊之間建立無線連接，初級(jí)感應(yīng)模塊就通過無線通訊裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括允許管理次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的控制模塊切換至市電電源的零點(diǎn)的同步幀。當(dāng)次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)通電時(shí)，其等待接收同步幀。當(dāng)次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)接收到同步幀時(shí)，其通過發(fā)送次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓值回復(fù)。管理初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的控制模塊遵循現(xiàn)有的通訊協(xié)議，并且一旦這些協(xié)議完成，管理初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的控制模塊就會(huì)認(rèn)為鏈路已建立。在這種情況下保持RF鏈路，以便使兩個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)能夠交換同步數(shù)據(jù)和次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的輸出電壓的信息。

現(xiàn)有技術(shù)中，無線鏈路可以被用來機(jī)械地調(diào)整次級(jí)繞組相對(duì)初級(jí)繞組的相對(duì)位置，以便優(yōu)化感應(yīng)耦合，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同，其有利地利用這種無線鏈路，以使初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的電信號(hào)同步以優(yōu)化能量傳遞。

在次級(jí)感應(yīng)裝置的輸出處，電流有利地具有與市電電源相同的物理特性，以便到達(dá)輸入電路。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，需要使次級(jí)感應(yīng)器的輸出處的電信號(hào)與市電同步。為此，該裝置使用RF鏈路。

一旦建立RF鏈路，次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)就會(huì)激活輸出繼電器，以為車輛供電。以非限制性示例在230V建立充電設(shè)定點(diǎn)；同時(shí)，初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)將保持此設(shè)定點(diǎn)，而與感應(yīng)電路的充電無關(guān)，即，不管充電模塊要求的電流如何，總會(huì)保持該設(shè)定點(diǎn)。

優(yōu)選保持此狀態(tài)直至電池完全充好電，并且此狀態(tài)只有在發(fā)生以下情況時(shí)才會(huì)被中斷：

-在初級(jí)和/或次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)的水平下激活安全功能(作為非限制性示例的溫度問題、電流問題、短路)。

-RF鏈路被干擾超過預(yù)配置的閥值和/或被切斷。

-磁耦合減弱，即，次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)例如使其本身遠(yuǎn)離初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)。這可以例如對(duì)應(yīng)于車輛的移動(dòng)。

在所有這些情況下，初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)被停止并且在檢測(cè)模式下恢復(fù)。

圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施方式的框圖。此圖由兩個(gè)單獨(dú)的塊組成：塊1000和塊2000。塊1000對(duì)應(yīng)于感應(yīng)充電終端，塊2000對(duì)應(yīng)于待充電的裝置。在為電動(dòng)車充電的(非限制性示例)情況下，塊2000對(duì)應(yīng)于所述車輛和它的電充電裝置。除了其它方面，感應(yīng)終端1000由電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器1010組成，該轉(zhuǎn)換器包括或者有利地由逆變器組成，并且具有至少兩個(gè)不同的電源輸入和朝向初級(jí)感應(yīng)裝置1020的輸出。該初級(jí)感應(yīng)設(shè)備1020包括初級(jí)繞組，該初級(jí)繞組有利地配備有磁路和屏蔽元件。此外，該初級(jí)感應(yīng)設(shè)備1020能夠與次級(jí)感應(yīng)設(shè)備2020相互作用，用于能量傳遞。

此能量傳遞通過磁耦合執(zhí)行。所示兩個(gè)電源為提供交變電信號(hào)的電源(市電電源1090)以及提供直流電信號(hào)的電源(光伏板1100)。這兩個(gè)電信號(hào)的電源連接至切換器1070，切換器1070用于根據(jù)能量需求、各電源的能量可用性和/或者由所述用戶通過用戶界面1080配置的用戶參數(shù)從一個(gè)電源切換至另一個(gè)。控制模塊1030控制轉(zhuǎn)換器1010。測(cè)量有效功率的測(cè)量模塊1060被連接在切換器1070和控制器1030之間。若切換器1070處于光伏模式，則控制模塊1030管理轉(zhuǎn)換器1010，以執(zhí)行最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)。該測(cè)量模塊也可以是光伏板上存在功率的形式，而與切換器1070的位置無關(guān)，并且因此只要光伏板上存在足夠光伏功率就可以使切換器1070跳閘。例如非限制性地根據(jù)擾動(dòng)和觀察(D&O)類算法操作MPPT系統(tǒng)?？稍谟?jì)算機(jī)程序中實(shí)施該算法，該計(jì)算機(jī)程序自身存儲(chǔ)在內(nèi)存中并且可通過至少一個(gè)處理器以指令的形式讀?。挥欣?，該算法被編程在管理逆變器1010的控制模塊1030的內(nèi)存中。此算法包含通過嘗試/差錯(cuò)尋找最大功率點(diǎn)。事實(shí)上，系統(tǒng)會(huì)試圖達(dá)到始于轉(zhuǎn)換器1010的高頻的最大功率點(diǎn)，并且通過逐漸降低后者，利用測(cè)量模塊1060測(cè)量電壓和電流，來計(jì)算功率和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器1010的頻率，以使該頻率最大化而且連續(xù)。

接著，感應(yīng)終端1000還具有連接至RF天線1050的無線數(shù)據(jù)接收和傳輸模塊1040。此模塊1040被連接至控制器1030。

最后，除了其它方面，塊2000包括轉(zhuǎn)換器2010以及次級(jí)感應(yīng)裝置2020，該次級(jí)感應(yīng)裝置2020以可以將其自身與其自身的磁路以及屏蔽裝置結(jié)合的次級(jí)繞組的形式存在。有利地，初級(jí)和次級(jí)感應(yīng)器之間的對(duì)稱性提高了初級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)和次級(jí)感應(yīng)系統(tǒng)之間的能量傳遞。控制模塊2030在轉(zhuǎn)換器2010和連接至RF天線2050的無線傳輸模塊2010之間提供連接。

感應(yīng)終端1000和充電系統(tǒng)2000兩者均具有射頻通訊裝置(1040，1050)、(2040，2050)。事實(shí)上，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，因?yàn)樵趩?dòng)階段或輸出負(fù)荷吸收很少電流時(shí)，次級(jí)感應(yīng)裝置2020的電壓的包絡(luò)線的形狀不是正弦波并且沒有再次穿過零點(diǎn)，所以需要使兩個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)(1020，2020)之間的電信號(hào)的相位同步。為了同步兩個(gè)電信號(hào)之間的相位，使用各感應(yīng)系統(tǒng)的RF傳輸系統(tǒng)(1040，1050)和(2040，2050)來同步市電電源的零壓點(diǎn)上的兩個(gè)電信號(hào)。這隨后允許感應(yīng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電信號(hào)，該電信號(hào)具有與來自市電電源并且在轉(zhuǎn)換器2010的輸出處的電信號(hào)相同的物理特性。此外，在連接至市電電源的情況下，電壓雖然通常是穩(wěn)定的，但可根據(jù)用戶的功率需求以及電力線的阻抗寬范圍的波動(dòng)。例如可以具有230V的空載電壓，以及當(dāng)用該市電電源為3700W的負(fù)荷供電時(shí)可以具有200V的電壓。在本發(fā)明所述情況下，不管所需功率如何都控制輸出電壓，因此，總在充電模塊2060的額定電壓下為該充電模塊2060供電并且傳遞其額定功率。

將注意到，本發(fā)明利用市電型網(wǎng)絡(luò)源的優(yōu)勢(shì)，不僅提供了為充電器供電的另一種可能性，而且還提供了用于正確操作轉(zhuǎn)換器2010的參照信號(hào)。

特別地，若初級(jí)感應(yīng)裝置1020的電源為市電電源1090，則控制模塊2030與無線通訊模塊2040一塊工作，以便同步轉(zhuǎn)換器2010的輸出電信號(hào)S2，使得該輸出電信號(hào)S2顯示與來自市電電源1090的電信號(hào)相同的物理特性。

有利地，若初級(jí)感應(yīng)裝置1020的電源是提供直流電信號(hào)1100的源，則控制模塊2030使用內(nèi)時(shí)鐘作為同步信號(hào)來管理轉(zhuǎn)換器2010，使得電信號(hào)S2顯示與來自市電電源1090的電信號(hào)相同的物理特性。

圖2示出了電信號(hào)根據(jù)它們?cè)诒景l(fā)明的電路中的位置的形狀。第一曲線V1對(duì)應(yīng)于市電電源的電信號(hào)。第二曲線V2對(duì)應(yīng)于在操作期間穿過初級(jí)感應(yīng)器和次級(jí)感應(yīng)器的電信號(hào)，它是輸出電流OC。第三曲線V3對(duì)應(yīng)于經(jīng)整流的以及經(jīng)過濾的OC電流。最后，第四曲線V4對(duì)應(yīng)于逆變器2010的輸出處的電信號(hào)；它是第二電源的信號(hào)S2。為了基于第三曲線獲得第四曲線，逆變器2010包括由控制模塊2030管理的切換器。該控制模塊2030通過來自初級(jí)感應(yīng)裝置1020的無線同步信號(hào)接收切換器控制參數(shù)。

接著，轉(zhuǎn)換器2010的輸出被連接至輸入電路2080，該輸入電路2080自身連接至充電模塊2060，該充電模塊2060自身連接至電池2070并且用來為后者充電。此輸入電路2080例如具有至少兩個(gè)電源輸入，各電源輸入用來接收電信號(hào)S1和具有與來自市電電源S1的電流相同的物理特性的電信號(hào)S2。該輸入電路2080隨后具有至少一個(gè)被連接至充電模塊的輸出，該充電模塊本身連接到至少一個(gè)電池。

此外，轉(zhuǎn)換器2010的功能是用來傳送以交變電信號(hào)形式存在的電能，例如230V和50Hz，與市電電源類似。因此，充電模塊也可以與有線電源一起使用，該有線電源通過連接裝置1091連接至市電電源。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，輸入電路2080在兩個(gè)電源(S1和S2)和輸出之間提供界面。可以通過例如電力線的物理連接簡(jiǎn)單建立該界面。有利地，兩個(gè)電源(S1和S2)和輸出之間的界面包括切換器。

本發(fā)明根據(jù)此實(shí)施方式，隨后允許用戶將他/她的電動(dòng)車簡(jiǎn)單連接至市電電源插座以便為其充電，或者選擇性地使用非接觸充電模塊和配備他/她的車輛的感應(yīng)裝置。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明突出了一種用于為電動(dòng)車充電的方法。該充電方法為混合方法，因?yàn)樗褂昧藘煞N單獨(dú)的充電方法：一種是通過有線以及另一種是通過感應(yīng)。為了能夠使用與使用有線充電的本電動(dòng)車相同的充電器，本發(fā)明使用感應(yīng)設(shè)備，該感應(yīng)設(shè)備的輸出電信號(hào)具有與從市電電源獲得的電信號(hào)相同的物理特性。為了使感應(yīng)源和市電電源的電信號(hào)匹配，本裝置使用射頻通訊和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，射頻通訊使兩個(gè)電源的電信號(hào)同步，電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器使獲得與來自市電電源的電信號(hào)相同的物理特性。

本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而能應(yīng)用于被權(quán)利要求的范圍覆蓋的所有實(shí)施方式。

最后應(yīng)當(dāng)注意到，各車輛均有特定電池，充電器必須能應(yīng)對(duì)這種特定性。感應(yīng)系統(tǒng)是為充電器供電而不是為電池充電的事實(shí)使其能夠通用，即，相同的感應(yīng)系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)個(gè)具有廣泛不同的輸出特性的充電器供電，而充電器之所以具有廣泛不同的輸出特性是因?yàn)橐獮樵诠β屎碗妷悍矫驽娜徊煌碾姵毓╇姟?/p>

附圖標(biāo)記

1000.充電終端

1010.電信號(hào)轉(zhuǎn)換器

1020.初級(jí)感應(yīng)裝置

1030.控制模塊

1040.無線數(shù)據(jù)

1050.天線

1060.電壓測(cè)量，電流

1070.切換器

1080.用戶界面

1090.市電電源

1091.有線連接

1100.光伏板

2000.待充電裝置

2010.電信號(hào)轉(zhuǎn)換器

2020.次級(jí)感應(yīng)裝置

2030.控制模塊

2040.無線數(shù)據(jù)

2050.天線

2060.充電模塊

2070.電池

2080.輸入電路

V1.市電電源的電信號(hào)

V2.初級(jí)和次級(jí)感應(yīng)器的電信號(hào)

V3.次級(jí)感應(yīng)器的經(jīng)過濾和經(jīng)整流的電信號(hào)

V4.次級(jí)逆變器輸出處的電信號(hào)

S1.來自市電電源1090的電信號(hào)

S2.來自轉(zhuǎn)換器2010的電信號(hào)

CS.次級(jí)感應(yīng)裝置2020的輸出處的電信號(hào)