基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于磁阻傳感器陣列的電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法，該方法是提供電力供應(yīng)單元和用電單位進行辨識；該方法包括步驟：動態(tài)充電電動汽車數(shù)量的檢測；動態(tài)充電電動汽車行駛速度的檢測；鐵磁材料異物的檢測。有益效果是該方法利用磁阻傳感器陣列進行目標辨識，降低了檢測成本，方便準確且可操作性強。通過該方法辨識出并進行清理，有效提高了充電的能量利用率。該方法通過計數(shù)的方式，可判斷系統(tǒng)中正在進行充電的電動汽車的數(shù)量，保證系統(tǒng)不會處于超負荷工作狀態(tài)，同時還能時時檢測車輛的運行速度來控制汽車不超速，有效提高了無線充電的安全性。
【專利說明】
基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及無線充電技術(shù)，特別是一種基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線 充電目標的辨識方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和環(huán)境問題巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽 車，實現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了 廣泛共識。目前，我國已出臺許多政策，引導(dǎo)和扶持電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展，政府意欲加 速提高國內(nèi)電動車產(chǎn)業(yè)的競爭力，縮短成熟期，實現(xiàn)對國外汽車生產(chǎn)工業(yè)的"彎道超車"。電 動汽車的發(fā)展步入關(guān)鍵時期，機遇與挑戰(zhàn)并存。
[0003] 無線充電技術(shù)在電動汽車上的應(yīng)用，是通過埋設(shè)于地表的原邊線圈與固定于車輛 底盤的副邊線圈的電磁耦合傳輸電能來實現(xiàn)的。隨著電動汽車以及移動機器人等的發(fā)展， 無線充電的需求越來越大。對動力電池進行充電，具有安全環(huán)保、全自動、免維護等一系列 優(yōu)點。目前常用的三種無線充電技術(shù)中，因為ICPT和ERPT技術(shù)在中等距離的傳輸效率較高， 更適合于電動汽車充電。
[0004] 磁阻效應(yīng)傳感器是根據(jù)磁性材料的磁阻效應(yīng)制成的，其靈敏度和線性度已經(jīng)能滿 足磁羅盤的要求，各方面的性能明顯優(yōu)于霍爾器件。磁阻傳感器一般有四個電阻組成，并將 它們接成電橋。在被測磁場的作用下，電橋中位于相對位置的兩個電阻阻值增大，另外兩個 電阻的阻值減小。在其線性范圍內(nèi)，電橋的輸出電壓與被測磁場成正比。利用磁阻傳感器陣 列進行電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識，大大降低了檢測成本，方便準確且可操作性強， 同時有效地提高了動態(tài)充電的能量利用率，保證了系統(tǒng)的充電安全性，進一步完善了無線 充電技術(shù)在電動汽車上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的空白，本發(fā)明提供一種基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線 充電目標的辨識方法，其目的是實現(xiàn)對動態(tài)充電電動汽車的數(shù)量、速度，以及鐵磁材料異物 等狀態(tài)的檢測和控制。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于磁阻傳感器陣列的電動汽車動態(tài)無線充電 目標的辨識方法，該方法是利用地面下鋪設(shè)的HMC1021磁阻傳感器陣列所檢測到的磁場信 號來對動態(tài)充電的電動汽車的實時狀態(tài)進行判斷、計數(shù)以及對不同目標的辨識，在地面下 鋪設(shè)的原邊供電線圈外接電源并放置HMC1021磁阻傳感器陣列來檢測磁場信號的變化，通 過電磁感應(yīng)耦合電動汽車內(nèi)的副邊線圈產(chǎn)生能量以及在汽車影響周圍磁場不斷變化的條 件下進行對設(shè)備系統(tǒng)的充電、檢測以及目標辨識;該方法包括以下步驟：
[0007] 1)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括有電力供應(yīng)單元和用電單位，所述電力供應(yīng)單元包括有DC/AC 變換器、供電線圈、計數(shù)控制器、HMC1021磁阻傳感器陣列;所述用電單位包括有接收線圈的 諧振單元、AC/DC變換器、動態(tài)充電的電動汽車，三者依次并聯(lián)從而最終獲取電動汽車所需 的能量供應(yīng)。所述電力供應(yīng)單元與用電單位通過該檢測系統(tǒng)中的電力供應(yīng)電路與電力接收 電路之間的電磁耦合連接進行能量的傳遞，同時利用地面鋪設(shè)的HMC1021磁阻傳感器陣列 所檢測到的磁場信號來對電動汽車的實時狀態(tài)進行判斷以及實現(xiàn)間接控制。
[0008] 2)利用步驟1)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法按如下操作：
[0009] A)動態(tài)充電電動汽車數(shù)量的檢測
[0010] 當(dāng)電動汽車進入檢測系統(tǒng)中時，會改變其周圍的磁場強度，首先經(jīng)過HMC1021磁阻 傳感器陣列，當(dāng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號的上 升沿時通過計數(shù)控制器進行計數(shù)；當(dāng)電動汽車離開檢測系統(tǒng)時，置于整個充電系統(tǒng)末端的 HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號的下降沿并回傳信息給充 電系統(tǒng)首端的計數(shù)控制器，控制器控制計數(shù)器減一，以此來統(tǒng)計所駛?cè)氲碾妱悠嚳倲?shù)量 η;當(dāng)供電系統(tǒng)達到額定功率時，不再允許車輛的駛?cè)耄?br>[0011] Β)動態(tài)充電電動汽車行駛速度的檢測
[0012]第一種檢測方法：已知車長為1，當(dāng)電動汽車接近和離開充電系統(tǒng)首端的HMC1021 磁阻傳感器陣列的兩個時刻，HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測出基于速度變化的上升沿和 下降沿磁煬信號的奪化，這兩個時刻的時間間隔測得為，車速ν便根據(jù)公式求出，即：
[0013]
[0014] 第二種檢測方法:在路面下相隔距離為d，放置兩個相同的HMC1021磁阻傳感器陣 列，電動汽車接近充電系統(tǒng)首端所放置的第一個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t2，接 近充電系統(tǒng)首端所放置的第二個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t 3,車速v同樣可根據(jù) 公式求出，即：
[0015]
[0016] C)鐵磁材料異物的檢測
[0017] 當(dāng)系統(tǒng)中有鐵磁材料異物時，會產(chǎn)熱從而對系統(tǒng)的能量造成損失，不同大小和形 狀的鐵磁異物會對應(yīng)產(chǎn)生基于異物檢測的不同形狀的磁場信號，但都是下降沿信號，基于 鐵磁材料影響地磁場的特性，HMC1021磁阻傳感器陣列通過檢測磁場信號的變化檢測出不 同于動態(tài)充電電動汽車的磁場信號，并根據(jù)HMC1021磁阻傳感器陣列的位置判斷異物的位 置，最后人工進行清除處理。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是利用磁阻傳感器陣列進行目標辨識，大大降低了檢測成本， 方便準確且可操作性強。鐵磁等異物材料的存在會對系統(tǒng)能量造成不必要的損失，通過該 方法辨識出并進行清理，有效提高了充電的能量利用率。該方法通過計數(shù)的方式，可判斷系 統(tǒng)中正在進行充電的電動汽車的數(shù)量，保證系統(tǒng)不會處于超負荷工作狀態(tài)，同時還能時時 檢測車輛的運行速度來控制汽車不超速，有效提高了無線充電的安全性。
【附圖說明】
[0019] 圖1為電動汽車動態(tài)無線充電目標辨識系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖2(a)為動態(tài)充電電動汽車數(shù)量檢測的磁場信號變化圖；
[0021] 圖2(b)為原邊供電線圈和無線充電電動汽車；
[0022] 圖3為動態(tài)充電電動汽車數(shù)量檢測的磁場平面3-D變化圖；
[0023] 圖4(a)為動態(tài)充電電動汽車行駛速度的計算示意圖；
[0024] 圖4(b)為無線充電電動汽車車長和車距示意圖；
[0025] 圖5(a)為不同鐵磁材料等異物檢測的磁場信號變化圖；
[0026] 圖5(b)為原邊供電線圈和不同鐵磁材料；
[0027] 圖6為不同鐵磁材料等異物檢測的磁場平面3-D變化圖；
[0028] 圖7為本發(fā)明的基于磁阻傳感器陣列的電動汽車動態(tài)無線充電目標辨識方法的系 統(tǒng)流程圖。
[0029] 1、電力供應(yīng)單元2、動態(tài)充電的電動汽車3、用電單位4、供電線圈5、副邊線圈 6、基于汽車數(shù)量變化的磁場信號7、供電線圈產(chǎn)生的磁場平面3-D示意8、基于汽車數(shù)量變 化的磁場信號3-D示意9、基于速度變化的上升沿和下降沿磁場信號10、不同大小和形狀 的鐵磁異物11、基于異物檢測的不同形狀的磁場信號12、基于異物檢測的不同形狀的磁 場信號3-D示意
【具體實施方式】
[0030] 結(jié)合附圖對本發(fā)明的基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識 方法加以說明。
[0031 ]本發(fā)明的基于磁阻傳感器陣列的電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法是基于 HMC1021傳感器陣列應(yīng)用到動態(tài)無線充電目標辨識的最優(yōu)化設(shè)計途徑，從而實現(xiàn)對動態(tài)充 電電動汽車的數(shù)量、速度，以及鐵磁材料異物等狀態(tài)的檢測和控制。
[0032]本發(fā)明的基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法，該方法 是利用地面下鋪設(shè)的HMC1021磁阻傳感器陣列所檢測到的磁場信號來對動態(tài)充電的電動汽 車2的實時狀態(tài)進行判斷、計數(shù)以及對不同目標的辨識，在地面下鋪設(shè)的原邊供電線圈4外 接電源并放置HMC1021磁阻傳感器陣列來檢測磁場信號的變化，通過電磁感應(yīng)耦合電動汽 車內(nèi)的副邊線圈5產(chǎn)生能量以及在汽車影響周圍磁場不斷變化的條件下進行對設(shè)備系統(tǒng)的 充電、檢測以及目標辨識;該方法包括以下步驟：
[0033] 1)如圖1所示，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括有電力供應(yīng)單元1和用電單位3,所述電力供應(yīng)單元 1包括有DC/AC變換器、供電線圈、計數(shù)控制器、HMC1021磁阻傳感器陣列，所述DC/AC變換器 和供電線圈并聯(lián)連接進行供電，計數(shù)控制器和HMC1021磁阻傳感器陣列串聯(lián)連接進行檢測； 所述用電單位3包括有接收線圈的諧振單元、AC/DC變換器、電動汽車，三者依次并聯(lián)連接， 從而最終獲取電動汽車所需的能量供應(yīng)。
[0034] 2)如圖1-7所示，利用步驟1)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方 法按如下操作：
[0035] A)動態(tài)充電電動汽車數(shù)量的檢測
[0036]當(dāng)電動汽車進入檢測系統(tǒng)中時，會改變其周圍的磁場強度，首先經(jīng)過HMC1021磁阻 傳感器陣列，當(dāng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號6的上 升沿時通過計數(shù)控制器進行計數(shù)；當(dāng)電動汽車離開檢測系統(tǒng)時，置于整個充電系統(tǒng)末端的 HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號6的下降沿并回傳信息給 充電系統(tǒng)首端的計數(shù)控制器，控制器控制計數(shù)器減一，以此來統(tǒng)計所駛?cè)氲碾妱悠嚳倲?shù) 量η;當(dāng)供電系統(tǒng)達到額定功率時，不再允許車輛的駛?cè)耄?br>[0037] Β)動態(tài)充電電動汽車行駛速度的檢測
[0038]第一種檢測方法：已知車長為1，當(dāng)電動汽車接近和離開充電系統(tǒng)首端的HMC1021 磁阻傳感器陣列的兩個時刻，HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測出基于速度變化的上升沿和 下降沿磁場信號9的變化，這兩個時刻的時間間隔測得為t，車速ν便根據(jù)公式求出，即：
[0039]
[0040] 第二種檢測方法:在路面下相隔距離為d，放置兩個相同的HMC1021磁阻傳感器陣 列，電動汽車接近充電系統(tǒng)首端所放置的第一個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t2，接 近充電系統(tǒng)首端所放置的第二個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t 3,車速v同樣可根據(jù) 公式求出，即：
[0041]
[0042] C)鐵磁材料異物的檢測
[0043]當(dāng)系統(tǒng)中有鐵磁材料異物時，會產(chǎn)熱從而對系統(tǒng)的能量造成損失，不同大小和形 狀的鐵磁異物10會對應(yīng)產(chǎn)生基于異物檢測的不同形狀的磁場信號11，但都是下降沿信號， 基于鐵磁材料影響地磁場的特性，HMC1021磁阻傳感器陣列通過檢測磁場信號的變化檢測 出不同于動態(tài)充電電動汽車的磁場信號，并根據(jù)HMC1021磁阻傳感器陣列的位置判斷異物 的位置，最后人工進行清除處理。
[0044]所述步驟A)中對于動態(tài)充電電動汽車數(shù)量的檢測，HMC1021磁阻傳感器陣列在地 磁場的作用下會輸出約50μΤ大小的磁場信號，當(dāng)電動汽車進入檢測系統(tǒng)中時，改變其周圍 的磁場強度;首先經(jīng)過HMC1021磁阻傳感器陣列，當(dāng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到 基于汽車數(shù)量變化的磁場信號6的上升沿時隨之進行計數(shù);當(dāng)電動汽車離開檢測系統(tǒng)時，置 于整個充電系統(tǒng)末端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號6的 下降沿并回傳給充電系統(tǒng)首端的計數(shù)控制器，控制器控制計數(shù)器減一，以此來統(tǒng)計所駛?cè)?的電動汽車數(shù)量，當(dāng)供電系統(tǒng)達到額定功率時，不再允許車輛的駛?cè)搿?br>[0045] 所述步驟Β)中對于動態(tài)充電電動汽車行駛速度的檢測，第一種檢測方法：已知車 長為1，當(dāng)電動汽車接近和離開充電系統(tǒng)首端的Η M C10 21磁阻傳感器陣列的兩個時刻， HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測出基于速度變化的上升沿和下降沿磁場信號9的變化，這兩 個時刻的時間間隔測為^，車速ν便求出；第二種檢測方法:在路面下相隔距離為d，放置兩 個相同的HMC1021磁阻傳感器陣列，電動汽車接近充電系統(tǒng)首端所放置的第一個HMC1021磁 阻傳感器陣列的時刻記為t 2,接近充電系統(tǒng)首端所放置的第二個HMC1021磁阻傳感器陣列 的時刻記為t3,車速V同樣能夠求出。
[0046] 所述步驟C)中對于鐵磁材料等異物的檢測，當(dāng)系統(tǒng)中有鐵磁材料異物時，會對系 統(tǒng)的能量造成損失。不同大小和形狀的鐵磁異物10會對應(yīng)產(chǎn)生基于異物檢測的不同形狀的 磁場信號11，但都是下降沿信號，基于鐵磁材料影響充電系統(tǒng)的特性，HMC1021磁阻傳感器 陣列通過檢測磁場信號的變化檢測出不同于動態(tài)充電電動汽車的磁場信號，并根據(jù) HMC1021磁阻傳感器陣列的位置判斷異物的位置，最后人工進行清除處理。
[0047]本發(fā)明基于HMC1021磁阻傳感器陣列進行充電系統(tǒng)的辨識方法具體是這樣實現(xiàn) 的：
[0048] 如圖7所示的本發(fā)明所提出的基于磁阻傳感器陣列的電動汽車動態(tài)無線充電目標 辨識方法的系統(tǒng)流程圖。該方法包括步驟:路面鋪設(shè)供電線圈4、HMC1021傳感器陣列、計數(shù) 控制器等所需的電力供應(yīng)及檢測單元;獲取HMC1021傳感器陣列測得的基于異物檢測的不 同形狀的磁場信號11，判斷路面是否有不同大小和形狀的鐵磁異物10的存在，如有則進行 清理;不斷駛?cè)雱討B(tài)充電的電動汽車2,首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù) 量變化的磁場信號6的上升沿信號并進行計數(shù)為η;在距離為d的路面長度下放置兩HMC1021 傳感器陣列，檢測基于速度變化的上升沿和下降沿磁場信號9并記錄汽車通過所需的時間 t，以此求出車速;記錄初始位置的HMC1021傳感器陣列信號是否繼續(xù)變化，若繼續(xù)變化則繼 續(xù)計數(shù)，若不再變化則計數(shù)控制器清零，系統(tǒng)重新開始工作。
[0049] 圖2(a)為動態(tài)充電電動汽車數(shù)量檢測的磁場信號變化圖；圖2(b)為原邊供電線圈 和無線充電電動汽車。當(dāng)汽車進入檢測系統(tǒng)中時，會改變其周圍的磁場強度。首先經(jīng)過 HMC1021磁阻傳感器陣列，當(dāng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁 場信號6的上升沿時通過計數(shù)控制器進行計數(shù)；當(dāng)電動汽車離開檢測系統(tǒng)時，置于整個充電 系統(tǒng)末端的HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號6的下降沿并 回傳信息給充電系統(tǒng)首端的計數(shù)控制器，控制器控制計數(shù)器減一，以此來統(tǒng)計所駛?cè)氲碾?動汽車總數(shù)量η;當(dāng)供電系統(tǒng)達到額定功率時，不再允許車輛的駛?cè)?。圖3為動態(tài)充電電動汽 車數(shù)量檢測的磁場平面3-D變化圖。觀察供電線圈4上方的供電線圈產(chǎn)生的磁場平面3-D示 意7,發(fā)現(xiàn)在汽車未駛?cè)霑r，磁場大小是均勻不變的；當(dāng)汽車進入檢測系統(tǒng)中時，產(chǎn)生如基于 汽車數(shù)量變化的磁場信號3-D示意8的變化，便開始進行計數(shù)統(tǒng)計。
[0050] 圖4(a)為動態(tài)充電電動汽車行駛速度的計算示意圖；圖4(b)為無線充電電動汽車 車長和車距示意圖。
[0051 ]第一種檢測方法：已知車長為1，當(dāng)電動汽車接近和離開充電系統(tǒng)首端的HMC1021 磁阻傳感器陣列的兩個時刻，HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測出基于速度變化的上升沿和 下降沿磁場信號9的變化，這兩個時刻的時間間隔測得為t，車速ν便根據(jù)公式求出，即：
[0052]
[0053] 第二種檢測方法:在路面下相隔距離為d，放置兩個相同的HMC1021磁阻傳感器陣 列，電動汽車接近充電系統(tǒng)首端所放置的第一個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t2，接 近充電系統(tǒng)首端所放置的第二個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t 3,車速v同樣可根據(jù) 公式求出，即：
[0054]
[0055] 圖5(a)為不同鐵磁材料等異物檢測的磁場信號變化圖；圖5(b)為原邊供電線圈4 和不同大小和形狀的鐵磁異物1 〇。當(dāng)系統(tǒng)中有鐵磁材料等異物時，會產(chǎn)熱從而對系統(tǒng)的能 量造成損失。不同大小和形狀的鐵磁異物10會對應(yīng)產(chǎn)生基于異物檢測的不同形狀的磁場信 號11，但都是下降沿信號，基于鐵磁材料影響地磁場的特性，HMC1021磁阻傳感器陣列通過 檢測磁場信號的變化檢測出不同于動態(tài)充電電動汽車的磁場信號，并根據(jù)HMC1021磁阻傳 感器陣列的位置判斷異物的位置，最后人工進行清除處理。圖6所示為不同鐵磁材料等異物 檢測的磁場平面3-D變化圖。當(dāng)有鐵磁材料等異物的存在時，基于異物檢測的不同形狀的磁 場信號3-D示意12會有下降沿的產(chǎn)生，從而根據(jù)HMC1021磁阻傳感器陣列的位置判斷異物的 位置，最后人工進行清除處理。
【主權(quán)項】
1. 一種基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法，該方法是利用 地面下鋪設(shè)的HMC1021磁阻傳感器陣列所檢測到的磁場信號來對動態(tài)充電的電動汽車(2) 的實時狀態(tài)進行判斷、計數(shù)以及對不同目標的辨識，在地面下鋪設(shè)的原邊供電線圈(4)外接 電源并放置HMC1021磁阻傳感器陣列來檢測磁場信號的變化，通過電磁感應(yīng)耦合電動汽車 內(nèi)的副邊線圈（5)產(chǎn)生能量以及在汽車影響周圍磁場不斷變化的條件下進行對設(shè)備系統(tǒng)的 充電、檢測以及目標辨識;其特征是:該方法包括以下步驟： 1) 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括有電力供應(yīng)單元（1)和用電單位(3 )，所述電力供應(yīng)單元（1)包括有 DC/AC變換器、供電線圈、計數(shù)控制器、HMC1021磁阻傳感器陣列，所述DC/AC變換器和供電線 圈并聯(lián)連接進行供電，計數(shù)控制器和HMC1021磁阻傳感器陣列串聯(lián)連接進行檢測;所述用電 單位(3)包括有接收線圈的諧振單元、AC/DC變換器、電動汽車，三者依次并聯(lián)連接，從而最 終獲取電動汽車所需的能量供應(yīng)； 2) 利用步驟1)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方法按如下操作： A)動態(tài)充電電動汽車數(shù)量的檢測 當(dāng)電動汽車進入檢測系統(tǒng)中時，會改變其周圍的磁場強度，首先經(jīng)過HMC1021磁阻傳感 器陣列，當(dāng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號(6)的上升 沿時通過計數(shù)控制器進行計數(shù)；當(dāng)電動汽車離開檢測系統(tǒng)時，置于整個充電系統(tǒng)末端的 HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號（6)的下降沿并回傳信息 給充電系統(tǒng)首端的計數(shù)控制器，控制器控制計數(shù)器減一，以此來統(tǒng)計所駛?cè)氲碾妱悠嚳?數(shù)量η;當(dāng)供電系統(tǒng)達到額定功率時，不再允許車輛的駛?cè)耄? Β)動態(tài)充電電動汽車行駛速度的檢測 第一種檢測方法：已知車長為1，當(dāng)電動汽車接近和離開充電系統(tǒng)首端的HMC1021磁阻 傳感器陣列的兩個時刻，HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測出基于速度變化的上升沿和下降 沿磁場信號(9)的變化，這兩個時刻的時間間隔測得為t，車速ν便根據(jù)公式求出，即：第二種檢測方法:在路面下相隔距離為d，放置兩個相同的HMC1021磁阻傳感器陣列，電 動汽車接近充電系統(tǒng)首端所放置的第一個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t2,接近充 電系統(tǒng)首端所放置的第二個HMC1021磁阻傳感器陣列的時刻記為t 3,車速v同樣可根據(jù)公式 求出，即：C)鐵磁材料異物的檢測 當(dāng)系統(tǒng)中有鐵磁材料異物時，會產(chǎn)熱從而對系統(tǒng)的能量造成損失，不同大小和形狀的 鐵磁異物（10)會對應(yīng)產(chǎn)生基于異物檢測的不同形狀的磁場信號（11)，但都是下降沿信號， 基于鐵磁材料影響地磁場的特性，HMC1021磁阻傳感器陣列通過檢測磁場信號的變化檢測 出不同于動態(tài)充電電動汽車的磁場信號，并根據(jù)HMC1021磁阻傳感器陣列的位置判斷異物 的位置，最后人工進行清除處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方 法，其特征是:所述步驟A)中對于動態(tài)充電電動汽車數(shù)量的檢測，HMC1021磁阻傳感器陣列 在地磁場的作用下會輸出約50μΤ大小的磁場信號，當(dāng)電動汽車進入檢測系統(tǒng)中時，改變其 周圍的磁場強度;首先經(jīng)過HMC1021磁阻傳感器陣列，當(dāng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢 測到基于汽車數(shù)量變化的磁場信號(6)的上升沿時隨之進行計數(shù)；當(dāng)電動汽車離開檢測系 統(tǒng)時，置于整個充電系統(tǒng)末端的HMC1021磁阻傳感器陣列檢測到基于汽車數(shù)量變化的磁場 信號(6)的下降沿并回傳給充電系統(tǒng)首端的計數(shù)控制器，控制器控制計數(shù)器減一，以此來統(tǒng) 計所駛?cè)氲碾妱悠嚁?shù)量，當(dāng)供電系統(tǒng)達到額定功率時，不再允許車輛的駛?cè)搿?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方 法，其特征是:所述步驟Β)中對于動態(tài)充電電動汽車行駛速度的檢測，第一種檢測方法：已 知車長為1，當(dāng)電動汽車接近和離開充電系統(tǒng)首端的HMC1021磁阻傳感器陣列的兩個時刻， HMC1021磁阻傳感器陣列會檢測出基于速度變化的上升沿和下降沿磁場信號(9)的變化，這 兩個時刻的時間間隔測為，車速ν便求出；第二種檢測方法:在路面下相隔距離為d，放置 兩個相同的HMC1021磁阻傳感器陣列，電動汽車接近充電系統(tǒng)首端所放置的第一個HMC1021 磁阻傳感器陣列的時刻記為t 2,接近充電系統(tǒng)首端所放置的第二個HMC1021磁阻傳感器陣 列的時刻記為t3,車速V同樣能夠求出。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁阻傳感器陣列對電動汽車動態(tài)無線充電目標的辨識方 法，其特征是:所述步驟C)中對于鐵磁材料等異物的檢測，當(dāng)系統(tǒng)中有鐵磁材料異物時，會 對系統(tǒng)的能量造成損失。不同大小和形狀的鐵磁異物（10)會對應(yīng)產(chǎn)生基于異物檢測的不同 形狀的磁場信號（11)，但都是下降沿信號，基于鐵磁材料影響充電系統(tǒng)的特性，HMC1021磁 阻傳感器陣列通過檢測磁場信號的變化檢測出不同于動態(tài)充電電動汽車的磁場信號，并根 據(jù)HMC1021磁阻傳感器陣列的位置判斷異物的位置，最后人工進行清除處理。
【文檔編號】B60L11/18GK105857106SQ201610323213
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】鄧斌, 賈炳南, 張鎮(zhèn), 魏熙樂, 于海濤, 劉晨, 伊國勝, 王江
【申請人】天津大學(xué)