无线充电应用在自动驾驶的机器人或车辆上时,尽管无线充电的偏移范围可以达到50mm时也可以正常工作,但效率会有2%以内的下降,当线圈定位在10mm以内时,线圈之间的工作距离和效率都可以得到提升,而让自动驾驶车辆达到这种精度是非常困难,也是需要比较高的定位成本。 

图1,自动驾驶定位指标 

无线充电的线圈定位功能就是为了自动驾驶车辆进行线圈精确定位的一种低成本方案,利用线圈自身的磁场检测,给出发射线圈与接收线圈的位置坐标,大幅降低自动驾驶车辆进行无线充电时线圈精确定位成本。 

见图2,发射线圈为平面建立一个平面坐标系,发射线圈的物理中心点为原点,坐标(0,0)。接收线圈的物理中心点位于发射线圈中心点坐标系的位置可以得到相对位置关系。

图2,线圈对位坐标 

接收端功率模块有接收线圈坐标检测电路,可以计算接收线圈中心与发射线圈中心的相对位置,并对应到坐标中,可以准确的知道接线线圈在坐标系中的坐标,并通过RS485或CAN通信的方式,发送给自动驾驶车辆或机器人,这样自动驾驶系统就可以知道线圈的相对位置,并根据位置信息进行运动调节。 

比如接收功率模块检测到接收线圈的位置信息是(-33,10),说明接收线圈处于第二象限,中心位置是X=-33mm,Y=10mm的位置。 

自动驾驶车辆或机器人的充电一般采取在车辆的四周安装接收线圈,比如车头,车尾,车的两侧。发射线圈装在充电桩上,与地面垂直。因为车辆的垂直方向不会改变,在安装时已经与发射线圈对齐,所以只需要提供水平方向偏移的数据。此时,可以忽略Y轴方向的数据。 

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