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一種電動汽車無線充電電路及其控制方法與流程

文檔序號:12379881閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種電動汽車無線充電電路,其特征在于:包括基建側和車載側,所述基建側包含第一整流濾波電路、高頻逆變電路和第一串聯(lián)諧振電路;車載側包含第二串聯(lián)諧振電路、第二整流濾波電路和DC-DC變換器;其中

所述第一整流濾波電路的輸入端連接至電網,用于將電網電壓整流成直流電壓;

所述高頻逆變電路的輸入端連接至所述第一整流濾波電路的輸出端,用于將所述第一整流濾波電路輸出的直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓方波;

所述第一串聯(lián)諧振電路的輸入端連接至所述高頻逆變電路的輸出端;

所述第二串聯(lián)諧振電路的輸出端連接至所述第二整流濾波電路的輸入端;

所述第二整流濾波電路的輸入端連接至所述第二串聯(lián)諧振電路的輸出端,用于將所述第二串聯(lián)諧振電路輸出的交流電壓整流成直流電壓;

所述DC-DC變換器的輸入端連接至所述第二整流濾波電路,用于將所述第二整流濾波電路的直流輸出電壓變換成車載動力電池充電所需的額定電壓;

所述第一串聯(lián)諧振電路與第二串聯(lián)諧振電路對稱設置,通過耦合實現(xiàn)電能的無線傳輸。

2.根據權利要求1所述電動汽車無線充電電路,其特征在于:所述第一串聯(lián)諧振電路包括依次串聯(lián)連接的發(fā)射線圈L1和第一電子電容電路,連接至高頻逆變電路的輸出端;所述第二串聯(lián)諧振電路包括依次串聯(lián)連接的接收線圈L2和第二電子電容電路,連接至第二整流濾波電路的輸入端;所述發(fā)射線圈L1與所述接收線圈L2通過高頻磁共振方式,電能從發(fā)射線圈L1傳遞到接收線圈L2,所述發(fā)射線圈L1與接收線圈L2對稱設置,通過耦合實現(xiàn)電能的無線傳輸。

3.根據權利要求2所述電動汽車無線充電電路,其特征在于:所述第一電子電容電路包括第一MOSFET開關管、第二MOSFET開關管、第三MOSFET開關管、第四MOSFET開關管和第一直流電容C1;其中,第一MOSFET開關管的漏極與第一直流電容C1的正極相連,第一MOSFET開關管的源極與第三MOSFET開關管的漏極相連;第二MOSFET開關管的漏極與第一直流電容C1的正極相連,第二MOSFET開關管的源極與第四MOSFET開關管的漏極相連;第三MOSFET開關管的源極與第一直流電容C1的負極相連;第四MOSFET開關管的源極與第一直流電容C1的負極相連;第一電子電容電路的兩端分別從第一MOSFET開關管的源極和第二MOSFET開關管的源極引出。

4.根據權利要求2所述電動汽車無線充電電路,其特征在于:所述第二電子電容電路包括第五MOSFET開關管、第六MOSFET開關管、第七MOSFET開關管、第八MOSFET開關管和第二直流電容C2;其中,第五MOSFET開關管的漏極與第二直流電容C2的正極相連,第五MOSFET開關管的源極與第七MOSFET開關管的漏極相連;第六MOSFET開關管的漏極與第二直流電容C2的正極相連,第六MOSFET開關管的源極與第八MOSFET開關管的漏極相連;第七MOSFET開關管的源極與第二直流電容C2的負極相連;第八MOSFET開關管的源極與第二直流電容C2的負極相連;第二電子電容電路的兩端分別從第五MOSFET開關管的源極和第六MOSFET開關管的源極引出。

5.基于權利要求1至4任一權利要求所述電動汽車無線充電電路的一種電動汽車無線充電電路的控制方法,其特征在于,包括下述步驟:

S1、設置高頻逆變電路的工作角頻率初始值ω0,依次調節(jié)第一電子電容電路和第二電子電容電路,使得第一串聯(lián)諧振電路和第二串聯(lián)諧振電路工作在磁共振狀態(tài),測得發(fā)射線圈L1和接收線圈L2之間的互感M;

S2、調節(jié)高頻逆變電路的輸出角頻率其中,R1、R2、Req分別為第一串聯(lián)諧振電路等效寄生電阻、第二串聯(lián)諧振電路等效寄生電阻、車載側第二串聯(lián)諧振電路后級的等效阻抗;

S3、依次調節(jié)第一電子電容電路和第二電子電容電路,使得第一串聯(lián)諧振電路和第二串聯(lián)諧振電路工作在磁共振狀態(tài)。

6.根據權利要求5所述電動汽車無線充電電路的控制方法,其特征在于:步驟S1和S3中,所述第一電子電容電路和第二電子電容電路的調節(jié)方法均采用移相角控制法,具體步驟為:

對于第一電子電容電路:

(1)根據諧振角頻率獲得諧振工作點的第一電子電容電路的等效電容值Ceq1;其中在步驟S1中,ω=ω0;在步驟S3中,ω=ω1;

(2)根據獲得控制關閉角α1,其中,C1為第一直流電容;

(3)由鎖相環(huán)測得電壓相位,采用移相角控制法控制所述第一電子電容電路,控制關閉角為;

對于第二電子電容電路:

(1)根據諧振角頻率獲得諧振工作點的第二電子電容電路的等效電容值Ceq2;其中在步驟S1中,ω=ω0;在步驟S3中,ω=ω1;

(2)根據獲得控制關閉角α2,其中,C2為第二直流電容;

(3)由鎖相環(huán)測得電壓相位,采用移相角控制法控制所述第二電子電容電路,控制關閉角為α2

7.根據權利要求5所述電動汽車無線充電電路的控制方法,其特征在于:步驟S1中,所述初始值ω0為100KHZ。

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