CN106564392B - 汽车无线充电***及汽车无线充电装置 - Google Patents
汽车无线充电***及汽车无线充电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106564392B CN106564392B CN201610514212.0A CN201610514212A CN106564392B CN 106564392 B CN106564392 B CN 106564392B CN 201610514212 A CN201610514212 A CN 201610514212A CN 106564392 B CN106564392 B CN 106564392B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side controller
- rectifier
- wireless charging
- converter
- capital construction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/12—Inductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种汽车无线充电***及汽车无线充电装置,其中汽车无线充电***包括位于第一整流器、DC/DC变换器、逆变器、原边线圈及基建侧控制器,还包括副边线圈、第二整流器及车载侧控制器;基建侧控制器及车载侧控制器控制第一整流器、DC/DC变换器、逆变器、原边线圈、副边线圈及第二整流器将电网电能进行多级变换后输出至电池;车载侧控制器还对电池电流进行采样,无线发射至基建侧控制器;基建侧控制器计算电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足电池充电所需电压范围;是,基建侧控制器控制DC/DC变换器停止工作;否,则控制DC/DC变换器进行工作。本发明技术方案提高了充电效率。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域,特别涉及一种汽车无线充电***及应用该汽车无线充电***的汽车无线充电装置。
背景技术
目前汽车充电主要是采样有线充电和无线充电两种方式。无线充电省去了电动汽车与充电电源的频繁接触、减少人工操作环节,简化了充电步骤和降低了充电成本,因而得到更广泛的应用。
汽车无线充电***为了提升***的控制性能,往往存在多级变换,电能经过多级变换后最终给汽车的电池充电,但是这种方式会造成汽车无线充电***的效率比较低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种汽车无线充电***,旨在提高汽车无线充电***的效率。
为实现上述目的,本发明提出了一种汽车无线充电***,所述汽车无线充电***包括位于基建侧的第一整流器、DC/DC变换器、逆变器、原边线圈、及基建侧控制器,所述汽车无线充电***还包括位于车载侧的副边线圈、第二整流器、及车载侧控制器;其中,
所述基建侧控制器,控制所述第一整流器将输入的交流电整流成直流电,所述DC/DC变换器对直流电的电压进行变换,所述逆变器将直流电逆变成交流电,通过所述原边线圈、副边线圈,传输至所述第二整流器;
所述车载侧控制器,控制所述第二整流器,将交流电整流成直流电后,输出至汽车的电池;
所述车载侧控制器还对电池电流进行采样,无线发射至所述基建侧控制器;所述基建侧控制器计算所述电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足所述电池充电所需电压范围;
若是,所述基建侧控制器控制所述DC/DC变换器停止工作;若否,则控制所述DC/DC变换器进行工作。
优选地,所述汽车无线充电***还包括旁路开关,其中;
所述车载侧控制器对电池电流进行采样,无线发射至所述基建侧控制器;所述基建侧控制器计算所述电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足所述电池充电所需电压范围;
若是,所述基建侧控制器控制所述旁路开关闭合;若否,则控制所述旁路开关断开。
优选地,所述第一整流器的第一输入端及第二输入端接入市电,所述第一整流器的第一输出端及第二输出端分别与所述DC/DC变换器的第一输入端及第二输入端连接;所述DC/DC变换器的第一输出端及第二输出端分别与所述逆变器的第一输入端及第二输入端连接;所述逆变器的第一输出端及第二输出端分别与所述原边线圈的第一输出端及第二输出端连接;
所述副边线圈与所述原边线圈电磁耦合,所述副边线圈的第一输出端及第二输出端分别与所述第二整流器的第一输入端及第二输入端连接;所述第二整流器的第一输出端及第二输出端均与电池连接;
所述基建侧控制器的控制端分别与所述第一整流器的受控端、所述DC/DC变换器的受控端及所述逆变器的受控端连接;所述车载侧控制器的控制端与所述第二整流器的受控端连接。
优选地,所述基建侧控制器对所述原边线圈输出的电流进行采样,无线发射至所述车载侧控制器,所述车载侧控制器根据所述原边线圈输出的电流调节所述第二整流器的输出电压。
优选地,在所述车载侧控制器采样到所述副边线圈输出的电流小于设定开路阈值电流时,所述车载侧控制器控制所述第二整流器对电池进行旁路。
优选地,所述汽车无线充电***还包括第一补偿电路及第二补偿电路,所述第一补偿电路连接于所述逆变器的第一输出端与所述原边线圈的第一输入端之间;所述第二补偿电路连接于所述副边线圈的第一输出端与所述第二整流器的第一输入端之间。
优选地,所述汽车无线充电***还包括电池管理器,所述电池管理器的第一输入端及第二输入端分别与所述第二整流器的第一输出端及第二输出端连接,所述电池管理器的第一输出端及第二输出端均与所述电池连接。
优选地,所述DC/DC变换器为降压型DC/DC变换器变换器、升压型DC/DC变换器或升降压型DC/DC变换器。
优选地,所述基建侧控制器和所述车载侧控制器均包括采样模块、控制模块及无线通信模块;所述采样模块、无线通信模块均与所述控制模块电连接。
本发明还提出一种汽车无线充电装置,该汽车无线充电装置包括如上所述的无线充电线***,所述汽车无线充电***包括位于基建侧的第一整流器、DC/DC变换器、逆变器、原边线圈及基建侧控制器,所述汽车无线充电***还包括位于车载侧的副边线圈、第二整流器、及车载侧控制器;其中,所述基建侧控制器,控制所述第一整流器将输入交流电整流成直流电,所述DC/DC变换器对直流电的电压进行变换,所述逆变器将直流电逆变成交流电,通过所述原边线圈、副边线圈,传输至所述第二整流器;所述车载侧控制器,控制所述第二整流器,将交流电整流成直流电后,输出至电池;所述车载侧控制器还对电池电流进行采样,无线发射至所述基建侧控制器;所述基建侧控制器计算所述电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足所述电池充电所需电压范围;若是,所述基建侧控制器控制所述DC/DC变换器停止工作;若否,则控制所述DC/DC变换器正常工作。
本发明技术方案通过设置第一整流器、DC/DC变换器、逆变器、原边线圈、基建侧控制器、副边线圈、第二整流器、及车载侧控制器,形成了一种汽车无线充电***。在基建侧控制器及车载侧控制器的控制下,通过第一整流器、DC/DC变换器、逆变器对电网输入的交流电进行变换处理后,再通过原边线圈及副边线圈将电能耦合至第二整流器,经第二整流器整流后给电池进行充电;在电网电压满足电池充电所需电压范围时,无需DC/DC变换器工作,基建侧控制器控制DC/DC变换器内的可控开关保持导通,以降低DC/DC变换器造成的损耗,提高了汽车无线充电***的充电效率。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明汽车无线充电***一实施例的功能模块图;
图2为本发明降压型DC/DC变换器一实施例的结构示意图;
图3为本发明升压型DC/DC变换器一实施例的结构示意图;
图4为本发明升降压型DC/DC变换器一实施例的结构示意图;
图5为本发明汽车无线充电***一实施例的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 第一整流器 | S4 | 第四开关管 |
200 | DC/DC变换器 | S5 | 第五开关管 |
300 | 逆变器 | S6 | 第六开关管 |
400 | 基建侧控制器 | S7 | 第七开关管 |
500 | 第二整流器 | S8 | 第八开关管 |
600 | 车载侧控制器 | S9 | 第九开关管 |
700 | 旁路开关 | S10 | 第十开关管 |
800 | 电池管理器 | S11 | 第十一开关管 |
Lp | 原边电感 | S12 | 第十二开关管 |
Ls | 副边电感 | C1 | 第一电容 |
Cp | 第一补偿电容 | C2 | 第二电容 |
Cs | 第二补偿电容 | C3 | 第三电容 |
S1 | 第一开关管 | D1 | 第一二极管 |
S2 | 第二开关管 | D2 | 第二二极管 |
S3 | 第三开关管 | D3 | 第三二极管 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,如本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种汽车无线充电***,用于给电动汽车的储能电池进行充电。
参照图1,在本发明实施例中,该所述汽车无线充电***包括位于基建侧的第一整流器100、DC/DC变换器200、逆变器300、原边线圈Lp、及基建侧控制器400,所述汽车无线充电***还包括位于车载侧的副边线圈Ls、第二整流器500、及车载侧控制器600。
所述基建侧控制器400,控制所述第一整流器100将输入的交流电整流成直流电,所述DC/DC变换器200对直流电的电压进行变换,所述逆变器300将直流电逆变成交流电,通过所述原边线圈Lp、副边线圈Ls,传输至所述第二整流器500;所述车载侧控制器600,控制所述第二整流器500,将交流电整流成直流电后,输出至汽车的电池。
所述车载侧控制器600还对电池电流进行采样,无线发射至所述基建侧控制器400;所述基建侧控制器400计算所述电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足所述电池充电所需电压范围;若是,所述基建侧控制器400控制所述DC/DC变换器200停止工作;若否,则控制所述DC/DC变换器200正常工作。
需要说明的是,参照图2,若DC/DC变换器200采用BUCK拓扑的降压型变换器,通过控制可控开关保持导通来控制DC/DC变换器200停止工作。
参照图3,若DC/DC变换器200采用BOOST拓扑的升压型变换器,通过控制可控开关保持关断来控制DC/DC变换器200停止工作。
参照图4,若DC/DC变换器200采用BUCK-BOOST拓扑的升降压型的变换器,则控制对应的可控开关保持导通即可,使得DC/DC变换器200停止工作,并为第一整流器100与逆变器300之间提供输电通道。
本发明技术方案通过设置第一整流器100、DC/DC变换器200、逆变器300、原边线圈Lp、基建侧控制器400、副边线圈Ls、第二整流器500、及车载侧控制器600,形成了一种汽车无线充电***。在基建侧控制器400及车载侧控制器600的控制下,通过第一整流器100、DC/DC变换器200、逆变器300对电网输入的交流电进行变换处理后,再通过原边线圈Lp及副边线圈Ls将电能耦合至第二整流器500,经第二整流器500整流后给电池进行充电;在电网电压是满足电池充电所需电压范围时,无需DC/DC变换器200工作,基建侧控制器400控制DC/DC变换器200停止工作,以降低DC/DC变换器200造成的损耗,提高了汽车无线充电***的充电效率。
进一步地,所述汽车无线充电***还包括旁路开关700,其中;
所述车载侧控制器600对电池电流进行采样,无线发射至所述基建侧控制器400;所述基建侧控制器400计算所述电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足所述电池充电所需电压范围;
若是,所述基建侧控制器400控制所述旁路开关700闭合;若否,则控制所述旁路开关700断开。
需要说明的是,为进一步减少DC/DC变换器200所产生的损耗,本实施例中设置有旁路开关700。旁路开关700可采用继电器、接触器、IGBT、MOSFET等可控开关器件。实际应用中可综合比较充电效率和成本选择是否添加额外的旁路开关700。
具体地,所述第一整流器100的第一输入端及第二输入端接入市电,所述第一整流器100的第一输出端及第二输出端分别与所述DC/DC变换器200的第一输入端及第二输入端连接;所述DC/DC变换器200的第一输出端及第二输出端分别与所述逆变器300的第一输入端及第二输入端连接;所述逆变器300的第一输出端及第二输出端分别与所述原边线圈Lp的第一输出端及第二输出端连接;
所述副边线圈Ls与所述原边线圈Lp电磁耦合,所述副边线圈Ls的第一输出端及第二输出端分别与所述第二整流器500的第一输入端及第二输入端连接;所述第二整流器500的第一输出端及第二输出端与电池连接;
所述基建侧控制器400的控制端分别与所述第一整流器100的受控端、所述DC/DC变换器200的受控端及所述逆变器300的受控端连接;所述车载侧控制器600的控制端与所述第二整流器500的受控端连接。
进一步地,所述基建侧控制器400对所述原边线圈Lp输出的电流进行采样,无线发射至所述车载侧控制器600,所述车载侧控制器600根据所述原边线圈Lp输出的电流调节所述第二整流器500的输出电压。
电池的充电电压在充电前后,其幅值波动不大。当电池进入浮充阶段,副边线圈Ls输出功率降低,对应的充电电流也会降低,但是此时原边线圈Lp的电流却基本不变,这样会造成负载较轻时,基建侧的第一整流器100、DC/DC变换器200、逆变器300及原边线圈Lp的电路损耗较大。因此车载侧控制器600判断原边线圈Lp输出电流大于设定的电流阈值时,则控制第二整流器500降低输出电压,从而减小了原边线圈Lp中的电流,降低损耗。
进一步地,在所述车载侧控制器600采样到所述副边线圈Ls输出的电流小于设定开路阈值电流时,所述车载侧控制器600控制所述第二整流器500对电池进行旁路。
需要说明的是,当副边线圈Ls输出的电流小于设定开路阈值电流时,表明第二整流器500输出开路,即负载为空载。为对原边线圈Lp及原边的电路进行保护,防止电路损坏,所述车载侧控制器600控制所述第二整流器500对电池进行旁路,以进行空载保护。
进一步地,所述汽车无线充电***还包括第一补偿电路(未标示)及第二补偿电路(未标示),所述第一补偿电路连接于所述逆变器300的第一输出端与所述原边线圈Lp的第一输入端之间;所述第二补偿电路连接于所述副边线圈Ls的第一输出端与所述第二整流器500的第一输入端之间。
本实施例中,第一补偿电路包括第一补偿电容Cp,第二补偿电路包括第二补偿电容Cs,易于理解的是,通过设置第一补偿电容Cp及第二补偿电容Cs,给感性负载提供了无功功率,就是提高了整个负载的功率因数。提高了原边线圈Lp及副边线圈Ls的传输效率,从而提高了整个汽车无线充电***的充电效率。
进一步地,所述汽车无线充电***还包括电池管理器800,所述电池管理器800的第一输入端及第二输入端分别与所述第二整流器500的第一输出端及第二输出端连接,所述电池管理器800的第一输出端及第二输出端均与所述电池连接。
电池管理器800即BMS(Battery Management System,电池管理***),用于对电池的电量、电压及电流进行检测和管理。电池管理器800提高了整了汽车无线充电***的自动化水平。
本实施例中,所述DC/DC变换器200为降压型DC/DC变换器200变换器。
具体地,所述基建侧控制器400和所述车载侧控制器600均包括采样模块、控制模块及无线通信模块;所述采样模块、无线通信模块均与所述控制模块电连接。
其中,采样模块用于对相应的电压、电流进行采样;控制模块用于输出控制信号,控制相应的开关管导通或关断;无线通信模块用于基建侧控制器400和车载侧控制器600之间的无线通信。
参照图5,在本发明实施例中,第一整流器100包括第一电感L1、第二电感L2、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4及、第一电容C1;第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、及第四开关管S4均采用MOS管;其中,第一电感L1的第一端接入电网,第一电感L1的第二端与第一开关管S1的源极连接;第一开关管S1的漏极与第二开关管S2的漏极连接;第三开关管S3的漏极与第一开关管S1的源极连接,第三开关管S3的源极与第四开关管S4的源极连接;第四开关管S4的漏极与第二开关管S2的源极连接;第一电容C1的第一端与第二开关管S2的漏极连接,第一电容C1的第二端与第四开关管S4的源极连接;第二电感L2的第一端接入电网,第二电感L2的第二端与第二开关管S2的源极连接。。
本实施例中,DC/DC变换器200包括第五开关管S5、第一二极管D1、第三电感L3、及第二电容C2;第五开关管S5为MOS管;其中,第五开关管S5的漏极与第二开关管S2的漏极连接,第五开关管S5的源极与第三电感L3的第一端连接;第一二极管D1的阴极与第五开关管S5的源极连接,第一二极管D1的阳极与第四开关管S4的源极连接;第二电容C2的第一端与第三电感L3的第二端连接,第二电容C2的第二端与第一二极管D1的阳极连接。
本实施例中,第六开关管S6为旁路开关700,第六开关管S6的漏极与第五开关管S5的漏极连接,第六开关管S6的源极与第三电感L3的第二端连接。
本实施例中,逆变器300包括第七开关管S7、第八开关管S8、第九开关管S9及、第十开关管S10,第七开关管S7、第八开关管S8、第九开关管S9、及第十开关管S10均为MOS管;其中,第七开关管S7的漏极与第三电感L3的第二端连接,第其开关管的漏极还与第八开关管S8的漏极连接,第七开关管S7的源极与第九开关管S9的漏极连接;第九开关管S9的源极与第十开关管S10的源极连接;第十开关管S10的漏极与第八开关管S8的源极连接。
本实施例中,第一补偿电路包括第一补偿电容Cs,第一补偿电容Cs的第一端与第七开关管S7的源极和第九开关管S9的漏极的公共端点连接,第一补偿电容Cs的第二端与原边线圈Lp的第一端连接;原边线圈Lp的第二端与第八开关管S8的源极和第十开关管S10的漏极的公共端点连接。
第一开关管S1至第十开关管S10的门极分别与基建侧控制器400的控制端连接。
本实施例中,第二整流器500包括第三电容C3、第二二极管D2、第三二极管D3、第十一开关管S11、及第十二开关管S12;其中,第十一开关管S11、第十二开关管S12均为MOS管。第二二极管D2的阳极与第十一开关管S11的漏极连接,第二二极管D2的阴极与第三二极管D3的阴极连接;第三二极管D3的阳极与第十二开关管S12的漏极连接;第十二开关管S12的源极与第十一开关管S11的源极连接;第三电容C3的第一端与第三二极管D3的阴极连接,第三电容C3的第二端与第十二开关管S12的源极连接;电池并联与第三电容C3两端。
第二补偿电路包括第二补偿电容Cs,第二补偿电容Cs的第一端与副边线圈Ls的第一端连接,第二补偿电容Cs的第二端与第二二极管D2的阳极连接,副边线圈Ls的第二端与第三二极管D3的阳极连接。
第十一开关管S11的门极与第十二开关管S12的门极分别与车载侧的控制端连接。
现结合具体电路对本发明技术方案作进一步阐述:
***在充电过程中,车载侧的控制器将电池的充电电压、充电电流、及充电功率的信息通过无线发送至基建侧控制器400,基建侧控制器400根据当前的电网电压和电池充电电流进行计算,并判断当前是否可通过第一整流器100调节输出电压,满足对充电电流的调节范围。
如果可以,基建侧控制器400控制第六开关管S6闭合,将DC/DC变换器200旁路,减少一级功率变换,提高***整体的效率。如果车载侧控制器600通过计算发现当前的电网电压不满足电池的充电电流对应所需要的电压范围,则将第六开关管S6断开,启动DC/DC变换器200工作,通过DC/DC变换器200调节输出电压,实现充电电流调节。
在进行空载保护时,可控制第二整流器500中的开关管S1和开关管S2同时导通,对副边线圈Ls进行短路,达到空载保护的目的。
本发明技术方案该可以根据汽车无线充电***的输出功率以及电网电压综合判断是否将基建侧的DC/DC变换器200旁路,进而可以提高轻载时***效率,该方案还能在负载开路的时候进行有效的保护。
本发明还提出一种汽车无线充电装置,该汽车无线充电装置包括汽车无线充电***,该汽车无线充电***的具体结构参照上述实施例,由于本主题二采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
基建侧部分设置地表下,车载部分则设置于电动汽车上,在进行充电时,将电动汽车驾驶到指定位置上,便可进行充电。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种汽车无线充电***,其特征在于,所述汽车无线充电***包括位于基建侧的第一整流器、DC/DC变换器、逆变器、原边线圈、及基建侧控制器,所述汽车无线充电***还包括位于车载侧的副边线圈、第二整流器、及车载侧控制器;所述汽车无线充电***还包括旁路开关;其中,
所述基建侧控制器,控制所述第一整流器将输入的交流电整流成直流电,所述DC/DC变换器对直流电的电压进行变换,所述逆变器将直流电逆变成交流电,通过所述原边线圈、副边线圈,传输至所述第二整流器;
所述车载侧控制器,控制所述第二整流器,将交流电整流成直流电后,输出至汽车的电池;
所述车载侧控制器还对电池电流进行采样,无线发射至所述基建侧控制器;所述基建侧控制器计算所述电池所需功率,并对电网电压进行采样,判断电网电压是否满足所述电池充电所需电压范围;
若是,所述基建侧控制器控制所述旁路开关闭合,所述基建侧控制器控制所述DC/DC变换器停止工作;若否,控制所述旁路开关断开,则控制所述DC/DC变换器进行工作。
2.如权利要求1所述的汽车无线充电***,其特征在于,所述第一整流器的第一输入端及第二输入端接入市电,所述第一整流器的第一输出端及第二输出端分别与所述DC/DC变换器的第一输入端及第二输入端连接;所述DC/DC变换器的第一输出端及第二输出端分别与所述逆变器的第一输入端及第二输入端连接;所述逆变器的第一输出端及第二输出端分别与所述原边线圈的第一输出端及第二输出端连接;
所述副边线圈与所述原边线圈电磁耦合,所述副边线圈的第一输出端及第二输出端分别与所述第二整流器的第一输入端及第二输入端连接;所述第二整流器的第一输出端及第二输出端均与电池连接;
所述基建侧控制器的控制端分别与所述第一整流器的受控端、所述DC/DC变换器的受控端及所述逆变器的受控端连接;所述车载侧控制器的控制端与所述第二整流器的受控端连接。
3.如权利要求2所述的汽车无线充电***,其特征在于,所述基建侧控制器对所述原边线圈输出的电流进行采样,无线发射至所述车载侧控制器,所述车载侧控制器根据所述原边线圈输出的电流调节所述第二整流器的输出电压。
4.如权利要求3所述的汽车无线充电***,其特征在于,在所述车载侧控制器采样到所述副边线圈输出的电流小于设定的开路阈值电流时,所述车载侧控制器控制所述第二整流器对电池进行旁路。
5.如权利要求2至4中任意一项所述的汽车无线充电***,其特征在于,所述汽车无线充电***还包括第一补偿电路及第二补偿电路,所述第一补偿电路连接于所述逆变器的第一输出端与所述原边线圈的第一输入端之间;所述第二补偿电路连接于所述副边线圈的第一输出端与所述第二整流器的第一输入端之间。
6.如权利要求5所述的汽车无线充电***,其特征在于,所述汽车无线充电***还包括电池管理器,所述电池管理器的第一输入端及第二输入端分别与所述第二整流器的第一输出端及第二输出端连接,所述电池管理器的第一输出端及第二输出端均与所述电池连接。
7.如权利要求6所述的汽车无线充电***,其特征在于,所述DC/DC变换器为降压型DC/DC变换器、升压型DC/DC变换器或升降压型DC/DC变换器。
8.如权利要求7所述的汽车无线充电***,其特征在于,所述基建侧控制器和所述车载侧控制器均包括采样模块、控制模块及无线通信模块;所述采样模块、无线通信模块均与所述控制模块电连接。
9.一种汽车无线充电装置,其特征在于,包括如权利要求1-8任意一项所述的无线充电线***。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610514212.0A CN106564392B (zh) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 汽车无线充电***及汽车无线充电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610514212.0A CN106564392B (zh) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 汽车无线充电***及汽车无线充电装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106564392A CN106564392A (zh) | 2017-04-19 |
CN106564392B true CN106564392B (zh) | 2019-07-12 |
Family
ID=58532179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610514212.0A Active CN106564392B (zh) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 汽车无线充电***及汽车无线充电装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106564392B (zh) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110914100A (zh) * | 2017-07-28 | 2020-03-24 | Abb瑞士股份有限公司 | 无线充电*** |
CN107222006A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-09-29 | 北京理工大学 | 一种无线充电***输出能量控制电路及控制方法 |
CN107404155B (zh) * | 2017-09-13 | 2023-09-08 | 北京理工大学 | 一种无线能量传输装置 |
CN108248441A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-07-06 | 西安科技大学 | 一种基于石墨烯的电动汽车快速无线充电*** |
CN110626195A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-31 | 云南正晓安全监测科技有限公司 | 一种智能共享充电桩***、使用方法及共享商业模式 |
CN108718106B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-05-01 | 深圳极数充物联技术有限公司 | 一种用于电动汽车的无线充电*** |
CN108879896B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-12-25 | 深圳市齐奥通信技术有限公司 | 一种无线充电的蓝牙音箱以及无线充电器 |
CN110682806B (zh) * | 2019-07-19 | 2021-06-22 | 北京航空航天大学 | 一种基于无线充电技术的无轨电车及其运行控制方法 |
CN112389216A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-23 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 车辆无线充电的控制方法、车端控制器及无线充电*** |
CN110435450A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-12 | 湖北省电力装备有限公司 | 智能灯杆的电动汽车双向无线充电*** |
CN110912275B (zh) * | 2019-10-30 | 2023-10-20 | 华为技术有限公司 | 一种无线充电的接收端、***及控制方法 |
CN111016694B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-02-26 | 华为技术有限公司 | 一种无线充电的发射端、接收端、方法和*** |
CN110949152B (zh) * | 2019-12-20 | 2023-06-20 | 中兴新能源汽车有限责任公司 | 无线充电***、方法及汽车无线充电装置 |
CN111769751A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-10-13 | 海信(山东)空调有限公司 | 一种直流电源电路及空调器 |
CN112701753B (zh) * | 2020-12-23 | 2024-04-12 | 阳光电源股份有限公司 | 一种充放电控制方法及储能*** |
CN112737344A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 联合汽车电子有限公司 | 电池充电电路 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102856964A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-02 | 中国矿业大学 | 电动汽车三相无线充电***及其充电方法 |
CN103078381A (zh) * | 2013-01-27 | 2013-05-01 | 中国科学院电工研究所 | 一种电动汽车无线充电装置及其输出控制方法 |
CN104218640A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-17 | 中国科学院电工研究所 | 具有多负载频率适应性的无线充电*** |
CN105109358A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车无线充电*** |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9350193B2 (en) * | 2011-06-01 | 2016-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting load fluctuation of wireless power transmission |
WO2014130046A1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-08-28 | Ut-Battelle, Llc | Buffering energy storage systems for reduced grid and vehicle battery stress for in-motion wireless power transfer systems |
-
2016
- 2016-07-01 CN CN201610514212.0A patent/CN106564392B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102856964A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-02 | 中国矿业大学 | 电动汽车三相无线充电***及其充电方法 |
CN103078381A (zh) * | 2013-01-27 | 2013-05-01 | 中国科学院电工研究所 | 一种电动汽车无线充电装置及其输出控制方法 |
CN104218640A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-17 | 中国科学院电工研究所 | 具有多负载频率适应性的无线充电*** |
CN105109358A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车无线充电*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106564392A (zh) | 2017-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106564392B (zh) | 汽车无线充电***及汽车无线充电装置 | |
CN107650729B (zh) | 新能源汽车的高压电器的预充电装置 | |
CN110120752A (zh) | 功率变换器及其控制方法 | |
CN108312878B (zh) | 一种车载复用充电机 | |
CN109149736B (zh) | 一种电动汽车无线充放电*** | |
CN106972599B (zh) | 一种柔性智能充电站及充电方法 | |
CN105059133B (zh) | 一种燃料电池混合动力汽车*** | |
CN105637750A (zh) | 电力变换装置 | |
CN107852095A (zh) | 充电装置 | |
CN203774850U (zh) | 具有模式切换功能的多功能一体化电动汽车车载充电机 | |
CN208638083U (zh) | 电动汽车充电电路 | |
CN105871205A (zh) | 一种集成式多功能电源转换*** | |
CN114590140B (zh) | 一种电动汽车的充放电管理*** | |
CN108718106A (zh) | 一种用于电动汽车的无线充电*** | |
CN108312889B (zh) | 用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机 | |
CN202085084U (zh) | 电流源转换模块 | |
CN109980918A (zh) | 一种反向耦合高增益升压Cuk电路及其模糊控制方法 | |
CN202474879U (zh) | 直流总线三重Buck-Boost双向DC-DC稳压储能*** | |
CN107911025A (zh) | 用于电动汽车的电压变换器及其控制方法、汽车 | |
CN110235336B (zh) | 集成车载充电机电路及制造方法、集成车载充电机 | |
CN206004379U (zh) | 一种升降压一体的电动汽车车载充电机 | |
CN105846674B (zh) | 非隔离高变比双向直流变换器 | |
CN110562058B (zh) | 一种充放电电路、***和电动汽车 | |
CN204290428U (zh) | 一种集成电机驱动和电池充电功能模块 | |
CN209608359U (zh) | 电车储能*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |