本发明涉及一种车辆及车临时停靠在站点的无线充电控制方法，属于无线电能传输技术领域。
背景技术：
为了提高电动公交车的利用率，在公交车站点设置充电桩为运行过程中需要进行补电的车辆进行快速补电来保证车辆继续运营的方式在未来将得以推广，快速补电一般是在公交车在站点的停车-开门-乘客下车-乘客上车-关门-行驶过程中，补电时间较短，然而一般情况下，公交车站点的充电桩为充电弓，但受电弓作为电动公交车快速补电的装置存在一个很大的弊端：弓的升降所花费的时间较长。这样的弊端对本就停靠时间短暂的电动公交车来说用此方式进行快速补电很不实用，且受电弓在频繁升降后容易损坏。后来也衍生出较多的无线充电构型，比如申请公布号为cn108909473a的中国发明专利申请文件公开了一种无线充电公交系统及其控制方法，该系统包括公交车、公交站台和靠近公交站台的停车道，公交车配备有电能接收单元，公交站台配备有电源箱，停车道铺设有无线充电导轨，电源箱输出电流至无线充电导轨，车辆临时停靠在站点时，停车道能够对车辆进行短暂的补电。该系统的充电策略为当无线电能发射装置与无线电能接收装置对接完成之后才开始启动无线电能发射装置和/或无线电能接收装置，其中，如果非充电状态下，无线电能发射装置处于关闭状态，则充电时需要启动无线电能发射装置；如果非充电状态下，无线电能接收装置处于关闭状态，则充电时需要启动无线电能接收装置；如果非充电状态下，无线电能发射装置和无线电能接收装置均处于关闭状态，则充电时需要同时启动无线电能发射装置和无线电能接收装置。启动完成后车辆才能够接收电能，为动力电池进行充电，即车辆完全停靠在站点后才开始充电操作，从开始充电操作到充电开启所用的时间没有发生变化。一般情况下，无线电能发射装置和无线电能接收装置的电路结构均比较复杂，均涉及电磁线圈以及相关的电能处理设备，因此，不管是无线电能发射装置还是无线电能接收装置，完成启动均会消耗一定的时间。而且，如果无线电能发射装置为设置在站点上方的悬挂式设备，比如申请公布号为cn105896695a的中国发明专利申请文件中公开了悬挂式无线充电系统，非充电状态下，无线电能发射装置处于收回状态时，那么，充电时还需要控制无线电能发射装置打开，因此，打开过程还需要消耗一定的时间。然而，通常情况下车辆，比如公交车停靠在站点的时间很短暂，因此，从开始充电操作到充电开启所用的时间，即无线电能发射装置和/或无线电能接收装置的启动时间占据了一部分停靠时间，相应地就削减了为车辆进行补电的时间，影响充电效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种车临时停靠在站点的无线充电控制方法，用以解决车辆临时停靠在站点时现有充电控制方法对车辆进行无线充电的方式消减车辆的补电时间、充电效率低的问题；同时还提供一种车辆，用以解决车辆临时停靠在站点时现有车辆进行无线充电的方式消减车辆的补电时间、充电效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种车临时停靠在站点的无线充电控制方法，包括以下步骤：
检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度，当车辆与站点的无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电前的准备动作，当车辆的速度小于或者等于设定低速阈值时，控制无线电能接收装置开始接收电能。
有益效果是：在车辆与无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，车辆只是接近站点，并未进入站点，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电的准备动作，而且车辆在车速非常低时，即可接收电能，保证电磁波信号一对接即可充电。提前完成充电的准备动作，在车辆即将停车，电磁波对接后充电，避免进入站点后开启而浪费时间，提高了临时停靠补电的充电效率，维持车辆的正常运行，最终达到提高车辆利用率的目的。
进一步的，为了避免在车辆电量充足的情况下进行补电而浪费资源，所述无线充电控制方法还包括检测动力电池soc的步骤，当动力电池的soc小于设定低soc阈值时，进行所述检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度的过程。
另外，本发明还提出一种车辆，包括无线电能接收装置和动力电池，所述无线电能接收装置的电能输出端用于供电连接所述动力电池，所述车辆还包括一种无线充电控制装置，无线充电控制装置包括无线通信模块、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现的控制过程包括：检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度，当车辆与站点的无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电前的准备动作，当车辆的速度小于或者等于设定低速阈值时，控制无线电能接收装置开始接收电能。
有益效果是：在车辆与无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，车辆只是接近站点，并未进入站点，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电的准备动作，而且车辆在车速非常低时，即可接收电能，保证电磁波信号一对接即可充电。提前完成充电的准备动作，在车辆即将停车，电磁波对接后充电，避免进入站点后开启而浪费时间，提高了临时停靠补电的充电效率，维持车辆的正常运行，最终达到提高车辆利用率的目的。
进一步的，为了避免在车辆电量充足的情况下进行补电而浪费资源，所述处理器在执行所述计算机程序时还实现检测动力电池soc的步骤，当动力电池的soc小于设定低soc阈值时，进行所述检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度的过程。
进一步的，为了在动力电池的soc大于设定低soc阈值时，驾驶员若想给车辆充电的情况下，车辆可以通过翘板开关开启无线电能接收装置，使得充电可以满足实际需求，保证车辆的连续行驶，因此所述车辆还包括用于手动开启车辆上的无线电能接收装置的充电翘板开关。
附图说明
图1为本发明车临时停靠在站点的无线充电控制方法的总控制流程图；
图2为本发明车临时停靠在站点的无线充电控制方法充电开启的控制流程图；
图3为本发明车临时停靠在站点的无线充电控制方法充电关闭的控制流程图。
具体实施方式
车临时停靠在站点的无线充电控制方法实施例：
本实施例提出的车临时停靠在站点的无线充电控制方法是基于一种专门用于公交站快速补电的充电控制系统，包括停靠站点以及电动公交车(即车辆)，停靠站点包括用于与电动公交车通信的无线通信模块和用于为车辆临时停靠时对车辆进行无线充电的无线电能发射装置(简称发射装置)，发射装置的结构保持原受电弓的充电桩结构，但是将与受电弓的连接方式从有线充电变为无线充电；电动公交车包括用于与停靠站点通信的无线通信模块、无线电能接收装置(简称接收装置)和动力电池，接收装置的电能输出端连接动力电池。当然，本发明的方法并不局限于这一种充电控制系统，也可以是无线导轨充电系统或者悬挂式无线充电系统都可使用。
发射装置与电动公交车的充电信号传递以电磁波的形式，具体表现为：发射装置将电能转化为电磁波，电动公交车上的接收装置将电磁波转换成电能，这样便实现发射装置与接收装置不接触就可以充电；停靠站点与电动公交车之间的控制信号通过通信模块进行传输。当然车辆也可以是纯电动车辆或者带有动力电池的混合动力汽车。
该方法的主要构思在于，车辆在停靠站点的过程为停车-开门-乘客下车-乘客上车-关门-行驶，这个过程大概只有短暂的几分钟，为了在这几分钟内快速的给车辆补电，在车辆接近停靠站点并未进入发射装置所发射电磁波的区域内时，控制接收装置和/或发射装置完成准备工作且接收电能，使得车辆电磁信号对接后可直接充电，提高充电效率。
电动公交车还包括无线充电控制装置，无线充电控制装置包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器在执行计算机程序时实现车临时停靠在站点的无线充电控制方法。关于无线通信模块，可以是电动公交车内单独的通信模块，也可以集成在无线充电控制装置中，本发明不做限制。当然无线充电控制装置也可以安装于停靠站点(以下简称站点)内，只是这种实施方式实施过程较为复杂，造价高。
本实施例中，无线充电控制装置包括整车控制器vcu与电池控制器bms，实施如图1所示的车临时停靠在站点的无线充电控制方法，整车控制器实时接收车辆的on火信号、车速信号、车辆距站点的无线电能发射装置(即车辆位置识别)以及动力电池的soc信号(即电池电量)或者翘板开关的状态，对所接收的信号进行判断，若判断充电开启，则通过电池控制器对动力电池进行充电；若判断充电结束，则通过电池控制器控制动力电池充电结束。当然，无线充电控制装置也可以是单独的控制器，本发明对此不做限制。
车临时停靠在站点的无线充电控制方法包括如图2所示的充电开启控制和如图3所示的充电结束控制。具体为：
1)整车控制器实时接收车辆的on火信号、车辆距停靠站点的距离信号(即车辆位置的识别)、车辆的速度(即车速信号)以及动力电池的soc信号(即电池电量)。当车辆为on火状态时，首先判断电池电量是否低于20％(即设定低soc阈值)；
本实施例中，若电池电量低于20％时，检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离，当车辆与站点的无线电能发射装置的距离小于1m(即设定距离阈值)时，控制无线电能发射装置和车辆上的无线电能接收装置完成充电准备动作，控制无线电能发射装置完成准备动作的方式是：将控制信号通过无线通信模块发送至站点，通过站点控制无线电能发射装置的开启。作为其他实施方式，在不考虑何时需要充电的情况下，也可以不判断电池电量，只要车辆接近站点即控制无线电能发射装置和车辆上的无线电能接收装置完成充电准备动作。
当车辆的速度小于或者等于3km/h(即设定低速阈值)时，控制无线电能接收装置开始接收电能，同时，通过无线通信模块发送控制信号给站点，以控制以便无线电能发射装置和车辆上的无线电能接收装置的电磁波信号对接后立即充电，提高工作效率。
若电池电量高于20％时，但是剩余的电量无法保证车辆的正常行驶且在电池电量低于20％后无法充电的情况下，驾驶员手动闭合翘板开关，可以手动控制启动车辆上的无线电能接收装置，同时将闭合信号通过无线通信模块发送至站点，进而控制开启无线电能发射装置，以实现对车辆的充电。当然在保证车辆可以正常行驶的情况下，也可以不闭合翘板开关。
本步骤中，为了更好地提高效率，无线充电控制装置控制无线电能发射装置和车辆上的无线电能接收装置同时完成充电准备动作，作为其他实施方式，也可以控制无线电能发射装置和车辆上的无线电能接收装置其中一个完成充电准备动作。当然实施充电过程时这两个装置都是开启的，只是在本步骤中可以只控制其中一个开启。
2)开始充电，充电完成至充电结束。
若在步骤1)中只开启无线电能发射装置和车辆上的无线电能接收装置其中一个，那么在充电开始以前需将未开启的装置进行开启。
充电结束控制的前提条件是，车速≥3km/h或者动力电池电量(即图3中的电量)为100％或者翘板开关复位，电磁波信号没有对接则停止充电，一般情况下，动力电池电量低于20％时，在这短短几分钟内时无法将动力电池充满的，因此动力电池电量为100％的充电结束是通过翘板开关开启充电时出现的。
车辆实施例：
本实施例提车的车辆，包括无线电能接收装置和动力电池，所述无线电能接收装置的电能输出端用于供电连接所述动力电池，所述车辆还包括一种无线充电控制装置，无线充电控制装置包括无线通信模块、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现的控制过程包括：检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度，当车辆与站点的无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电前的准备动作，当车辆的速度小于或者等于设定低速阈值时，控制无线电能接收装置开始接收电能。
车辆所实现的具体实施过程在上述车临时停靠在站点的无线充电控制方法实施例中已经介绍，这里不做过多介绍。
1.一种车临时停靠在站点的无线充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度，当车辆与站点的无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电前的准备动作，当车辆的速度小于或者等于设定低速阈值时，控制无线电能接收装置开始接收电能。
2.根据权利要求1所述的车临时停靠在站点的无线充电控制方法，其特征在于，所述无线充电控制方法还包括检测动力电池soc的步骤，当动力电池的soc小于设定低soc阈值时，进行所述检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度的过程。
3.一种车辆，包括无线电能接收装置和动力电池，所述无线电能接收装置的电能输出端用于供电连接所述动力电池，其特征在于，所述车辆还包括一种无线充电控制装置，无线充电控制装置包括无线通信模块、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现的控制过程包括：检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度，当车辆与站点的无线电能发射装置的距离小于设定距离阈值时，控制无线电能发射装置和/或车辆上的无线电能接收装置完成充电前的准备动作，当车辆的速度小于或者等于设定低速阈值时，控制无线电能接收装置开始接收电能。
4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述处理器在执行所述计算机程序时还实现检测动力电池soc的步骤，当动力电池的soc小于设定低soc阈值时，进行所述检测车辆与站点的无线电能发射装置的距离与车辆的速度的过程。
5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括用于手动开启车辆上的无线电能接收装置的充电翘板开关。
技术总结