本发明涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种基于导热塑料的无线充电温度监测方法及监测装置。
背景技术:
随着科学技术的发展,以及应对环境问题的现状,近年来新能源汽车得到了快速的发展。新能源汽车中的电动汽车采用高能密度电池组作为动力源,利用清洁能源实现电能转换。目前,电动汽车的电池组主要依靠充电桩,并通过有线的方式进行充电,然而有线充电的方式便利性以及通用性受到一定的限制。因此,现有的电动汽车可采用无线充电系统进行充电。
无线充电过程中,地端的发射端与车端的接收端通过电磁互感的方式进行能量的传输,进而为电动汽车进行充电。然而,在无线充电过程中,地端的发射端和车端的接收端会发热,并进而导致温度升高,当温度升高到一定温度值时存在线路烧毁的风险。因此,对于地端的发射端与车端的接收端进行温度的实时监测,对于保证无线充电的安全具有重要的意义。因此,针对上述问题,有必要提出进一步的解决方案。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种基于导热塑料的无线充电温度监测方法及监测装置,以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其用于电动汽车无线充电时的温度监测,所述无线充电温度监测方法包括:
判断地端的发射端与车端的接收端之间是否进行无线充电;
基于布置于发射端中发射线圈及其导热托盘上的至少一个第一温度监测点,和/或,基于布置于接收端中接收线圈及其导热托盘上的至少一个第二温度监测点,实时进行温度数据采集;
根据采集的温度数据,进行反馈调节;
所述发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘包括:pa66和/或pa6以及导热填料。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,所述第一温度监测点为若干个,若干个第一温度监测点分布于所述发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,正面和/或背面的若干个第一温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,所述第二温度监测点为若干个,若干个第二温度监测点分布于所述发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,正面和/或背面的若干个第二温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,通过连接至所述第一温度监测点和/或第二温度监测点上的热电偶实时进行温度数据采集。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,所述发射线圈上的第一温度监测点和/或第二温度监测点处设置有预埋热电偶的绝缘胶层。
作为本发明的无线充电温度监测方法的改进,所述反馈调节包括:
当采集的温度数据位于预设的第一温度阈值时,增大电动汽车自身水路系统的降温能力;
当采集的温度数据位于预设的第二温度阈值时,对发射端和接收端之间无线充电功率进行调节;
当采集的温度数据位于预设的第三温度阈值时,发送请求停机的信号至电动汽车,电动汽车控制停止无线充电;
所述第一温度阈值小于第二温度阈值,第二温度阈值小于第三温度阈值。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种基于导热塑料的无线充电温度监测装置,其用于电动汽车无线充电时的温度监测,所述无线充电温度监测装置包括:布置于发射端中发射线圈及其导热托盘上的至少一个第一温度监测点,和/或,基于布置于接收端中接收线圈及其导热托盘上的至少一个第二温度监测点;
所述第一温度监测点,和/或,第二温度监测点于地端的发射端与车端的接收端进行无线充电时实时进行温度数据采集,并反馈采集的温度数据,所述发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘包括:pa66和/或pa6以及导热填料。
作为本发明的无线充电温度监测装置的改进,所述第一温度监测点和/或第二温度监测点上连接有热电偶,且所述热电偶通过绝缘胶层与对应的温度监测点相连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明无线充电温度监测方法中,采用导热塑料材质的线圈托盘,基于该导热材质的线圈托盘,能够在无线充电过程中,实时地对发射线圈及其导热托盘的温度和/或接收线圈及其导热托盘的温度进行监测,并根据监测的温度数据,进行反馈调节,避免热量积累烧毁线路的问题的发生,确保电动汽车无线充电的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为测试方法托盘正面测温点的布置方式的图片;
图2为测试方法托盘背面测温点的布置方式的图片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的技术构思为,现有技术中,无论是发射端还是接收端中的托盘均是采用不导热的普通托盘,其无法实现其上线圈通电后产生的热量的有效散热。由此导致的问题是,其一,容易导致内部热量的积累,进而存在烧坏内部线路的风险;其二,由于其为不导热的普通托盘,其无法实现对托盘温度的实时监测,因为该普通托盘自身的温度无法反应内部的实际温度,进而不利于实现无线充电过程中,对于发射端与接收端进行温度的实时监测。
基于上述技术构思,本发明提出一种基于导热塑料的无线充电温度监测方法及监测装置。本发明的无线充电温度监测方法及监测装置可与车辆自身的控制系统相结合,实现电动汽车无线充电时的温度监测。
现有技术中车辆自身控制系统包括:车辆bcm、信号处理单元、车辆显示器以及车辆控制单元。
其中,车辆bcm是指车身控制模块,其能够实现离散的控制功能,对众多用电器进行控制。车身控制模块的功能包括:电动门窗控制、中控门锁控制、遥控防盗、灯光系统控制、电动后视镜加热控制、仪表背光调节、电源分配等。作为车身部件最重要的控制器之一,车身控制器(bcm)随着汽车电子技术的发展,其功能也在不断扩展和增加。除了传统的灯光控制、雨刮(洗涤)控制、门锁控制等基本功能外,近年来逐渐集成了自动雨刮、发动机防盗(immo)、胎压监测(tpms)等功能,以满足人们不断增加的安全性、舒适性等方面的要求。
信号处理单元为一中央处理器(mcu),其可用于接收来自外部的信号,并对信号进行处理然后反馈至车辆bcm、车辆显示器以及车辆控制单元等。
车辆显示器为内置于车辆内部操作台上的显示器,目前车辆的显示器由于采用触控式显示器,也具有一定的操控功能。
车辆控制单元即为ecu(electroniccontrolunit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(cpu)、存储器(rom、、ram)、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
从而,中央处理器可接收由本发明的无线充电温度监测方法及监测装置反馈的温度信号,并根据反馈的温度信号实现对无线充电功率的调节。
如图1所示,本发明的一个实施例中,无线充电温度监测方法包括:
判断地端的发射端与车端的接收端之间是否进行无线充电;
基于布置于发射端中发射线圈及其导热托盘上的至少一个第一温度监测点,和/或,基于布置于接收端中接收线圈及其导热托盘上的至少一个第二温度监测点,实时进行温度数据采集;
根据采集的温度数据,进行反馈调节。
其中,判断地端的发射端与车端的接收端之间是否进行无线充电,可通过车辆自身控制系统实现。且在车辆自身控制系统检测到进行无线充电时,执行后续温度监测的步骤。
无线充电过程中,可单独对发射线圈及其导热托盘进行温度监测,也可单独对接收线圈及其导热托盘进行温度监测,也可同时对发射线圈及其导热托盘、接收线圈及其导热托盘进行温度检测。
当第一温度监测点为若干个,若干个第一温度监测点分布于发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。其中,若干个第一温度监测点可任意地布置在导热托盘整体的正面和/或背面。同时,正面和/或背面的若干个第一温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
为了实现温度的监测,可通过连接至第一温度监测点上的热电偶实时进行温度数据采集。同时,发射线圈上的第一温度监测点处设置有预埋热电偶的绝缘胶层。如此设置,以免无线充电时,发射线圈上的大电流导入热电偶,造成温度监测设备的损坏。
相类似地,当第二温度监测点为若干个,若干个第二温度监测点分布于接收线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。其中,若干个第二温度监测点可任意地布置在导热托盘整体的正面和/或背面。同时,正面和/或背面的若干个第二温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
为了实现温度的监测,可通过连接至第二温度监测点上的热电偶实时进行温度数据采集。同时,接收线圈上的第二温度监测点处设置有预埋热电偶的绝缘胶层。如此设置,以免无线充电时,接收线圈上的大电流导入热电偶,造成温度监测设备的损坏。
进一步地,根据采集的温度数据,进行反馈调节具体包括:
当采集的温度数据位于预设的第一温度阈值时,增大电动汽车自身水路系统的降温能力;
当采集的温度数据位于预设的第二温度阈值时,对发射端和接收端之间无线充电功率进行调节;
当采集的温度数据位于预设的第三温度阈值时,发送请求停机的信号至电动汽车,电动汽车控制停止无线充电。
其中,所述第一温度阈值小于第二温度阈值,第二温度阈值小于第三温度阈值。即,当温度过高时,接收端发送反馈至汽车控制系统,汽车控制系统会调节水路系统,来加大降温能力,如加大水流量等;当温度继续升高,接收端进行功率调节,以实现降低充电功率的目的,同时发信号给汽车,汽车不需要反馈;当温度检测到持续升高,并超过最大允许温度,接收端发出信号要求停机,汽车端接收到信号后,发出允许停机反馈信号,接收端接收后发出指令,直接停止发射端和接收端之间的无线充电。
为了使得发射线圈的托盘和接收线圈的托盘具有导热性能,发射线圈的托盘和/或接收线圈的托盘包括:pa66和/或pa6以及导热填料。采用该材质的托盘具有良好的导热和均热能力。使用导热塑料制成的线圈托盘,不但具备普通塑料的绝缘,加工便捷,轻量化等优势;同时也具备了金属的均热能力及部分的导热能力,以满足线圈托盘的散热需求,防止线圈部分的温度累计;同时解决了线圈部分的温度监测难的问题。
其中,pa66和/或pa6作为基材;导热填料为非金属材料、金属材料中的一种或两种的组合,非金属材料的颗粒形状为球形或片状、纤维状或晶须导热填料中的一种或几种,金属材料为纤维状或粉体。
本实施例中,具有如上材质的发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘的导热系数满足0.3-5w/mk。
为了验证本实施例的导热托盘具有良好的导热和均热能力。通过如下测试方法进行测试,其中smc托盘为对照组。
结合图1和所示,在本实施例的导热托盘和smc托盘正面上任意选择几个点,使用热电偶监测温度;背面相同位置处同样使用热电偶监测温度,热电偶埋在线圈上时,需在线圈上预埋一层绝缘胶,以免线圈中的大电流导入热电偶。测试结果如表1和2所示。表1为导热托盘的测试结果,表2为smc托盘的测试结果。
表1
表2
由此可见,本实施例的导热托盘具有良好的导热和均热能力。
基于相同的技术构思,本发明还提供一种基于导热塑料的无线充电温度监测装置。
无线充电温度监测装置包括:布置于发射端中发射线圈及其导热托盘上的至少一个第一温度监测点,和/或,基于布置于接收端中接收线圈及其导热托盘上的至少一个第二温度监测点。当发射线圈及其导热托盘上布置有至少一个第一温度监测点时,地端的发射端还具有无线通讯模块,该无线通讯模块可将监测到的温度数据反馈至汽车自身的控制系统。
第一温度监测点,和/或,第二温度监测点于地端的发射端与车端的接收端进行无线充电时实时进行温度数据采集,并反馈采集的温度数据,发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘包括:pa66和/或pa6以及导热填料。具有如上材质的发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘的导热系数满足0.3-5w/mk。
具体地,第一温度监测点为若干个,若干个第一温度监测点分布于发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。正面和/或背面的若干个第一温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
第二温度监测点为若干个,若干个第二温度监测点分布于发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。正面和/或背面的若干个第二温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
通过连接至第一温度监测点和/或第二温度监测点上的热电偶实时进行温度数据采集。发射线圈上的第一温度监测点和/或第二温度监测点处设置有预埋热电偶的绝缘胶层。
综上所述,本发明无线充电温度监测方法中,采用导热塑料材质的线圈托盘,基于该导热材质的线圈托盘,能够在无线充电过程中,实时地对发射线圈及其导热托盘的温度和/或接收线圈及其导热托盘的温度进行监测,并根据监测的温度数据,进行反馈调节,避免热量积累烧毁线路的问题的发生,确保电动汽车无线充电的安全性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
1.一种基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其用于电动汽车无线充电时的温度监测,其特征在于,所述无线充电温度监测方法包括:
判断地端的发射端与车端的接收端之间是否进行无线充电;
基于布置于发射端中发射线圈及其导热托盘上的至少一个第一温度监测点,和/或,基于布置于接收端中接收线圈及其导热托盘上的至少一个第二温度监测点,实时进行温度数据采集;
根据采集的温度数据,进行反馈调节;
所述发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘包括:pa66和/或pa6以及导热填料。
2.根据权利要求1所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,所述第一温度监测点为若干个,若干个第一温度监测点分布于所述发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。
3.根据权利要求2所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,正面和/或背面的若干个第一温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
4.根据权利要求1所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,所述第二温度监测点为若干个,若干个第二温度监测点分布于所述发射线圈及其导热托盘整体的正面和/或背面。
5.根据权利要求4所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,正面和/或背面的若干个第二温度监测点以规则或者不规则的方式进行排列。
6.根据权利要求1~5任一项所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,通过连接至所述第一温度监测点和/或第二温度监测点上的热电偶实时进行温度数据采集。
7.根据权利要求6所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,所述发射线圈上的第一温度监测点和/或第二温度监测点处设置有预埋热电偶的绝缘胶层。
8.根据权利要求1~5任一项所述的基于导热塑料的无线充电温度监测方法,其特征在于,所述反馈调节包括:
当采集的温度数据位于预设的第一温度阈值时,增大电动汽车自身水路系统的降温能力;
当采集的温度数据位于预设的第二温度阈值时,对发射端和接收端之间无线充电功率进行调节;
当采集的温度数据位于预设的第三温度阈值时,发送请求停机的信号至电动汽车,电动汽车控制停止无线充电;
所述第一温度阈值小于第二温度阈值,第二温度阈值小于第三温度阈值。
9.一种基于导热塑料的无线充电温度监测装置,其用于电动汽车无线充电时的温度监测,其特征在于,所述无线充电温度监测装置包括:布置于发射端中发射线圈及其导热托盘上的至少一个第一温度监测点,和/或,基于布置于接收端中接收线圈及其导热托盘上的至少一个第二温度监测点;
所述第一温度监测点,和/或,第二温度监测点于地端的发射端与车端的接收端进行无线充电时实时进行温度数据采集,并反馈采集的温度数据,所述发射线圈的导热托盘和/或接收线圈的导热托盘包括:pa66和/或pa6以及导热填料。
10.根据权利要求9所述的基于导热塑料的无线充电温度监测装置,其特征在于,所述第一温度监测点和/或第二温度监测点上连接有热电偶,且所述热电偶通过绝缘胶层与对应的温度监测点相连接。
技术总结