[發明專利]一種電動汽車無線充電裝置

有效

• 申請號: 201210510534.X
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102969776A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 廖承林;王麗芳;鄧凱;李均鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J17/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種電動汽車無線充電裝置，其特征在于所述的無線充電裝置包括連接在工頻電源的發射端和與電動汽車電池系統相連的接收端；

所述發射端由工頻整流單元、功率因數校正單元、逆變單元、阻抗變換單元、發射線圈單元、第一通信單元和第一控制單元構成；所述的工頻整流單元、功率因數校正單元、逆變單元、阻抗變換單元和發射線圈單元按上述順序串聯連接；第一通信單元和第一控制單元串聯連接，第一控制單元的輸出控制逆變單元；

所述接收端由接收線圈單元、負載補償單元、高頻整流濾波單元、DC-DC變換單元、第二通信單元和第二控制單元構成；接收線圈單元、高頻整流濾波單元、DC-DC變換單元按上述順序串聯連接；DC-DC變換單元的輸出連接電動汽車電池系統；第二通信單元和第二控制單元串聯連接，電池系統的反饋信號作為第二控制單元的輸入，第二控制單元的輸出控制DC-DC變換單元；

所述的發射線圈單元和接收線圈單元之間進行無線電力傳輸；

第一通信單元和第二通信單元通過無線信號連接，進行無線信號通信。

2.根據權利要求1所述的電動汽車無線充電裝置，其特征在于所述的逆變單元為E類放大器電路或雙E類放大器電路或全橋逆變電路，逆變單元輸出的電壓頻率在20KHZ至500KHZ之間。

3.根據權利要求1所述的電動汽車無線充電裝置，其特征在于所述的阻抗變換單元為電感和電容組成的T型網絡；所述T型網絡中包括串聯連接的兩個電感，感抗分別為X_S1和X_S2，一個連接在兩電感之間的并聯電容，容抗為X_P；感抗X_S1，X_S2，以及容抗X_P的取值分別為X_S1m、和使輸出功率能滿足設計要求的同時傳輸效率能得到最大；所述的T型網絡電感電容參數的設計方法為：

加入阻抗變換單元前，所述逆變單元輸出側連接電路的等效阻抗為Z_L＝R_L+jX_L，公式中R_L和X_L分別為等效阻抗和電抗；加入T型阻抗變換單元后，所述逆變單元輸出側連接電路的等效阻抗為：

ZL′=jXS1-jXP[RL+j(XL+XS2)]RL+j(XL+XS2-XP)=Req+jXeq,]]>以上公式中，R_eq和X_eq為經阻抗變換后逆變單元輸出側連接電路的等效阻抗和電抗的大小；

負載能得到的功率滿足P=[US(RS+Req)+j(XS+Xeq)]2Req,]]>

該公式中：U_S為輸入電壓的模值，R_S和X_S分別為逆變單元輸出阻抗的電阻和電抗值，P為設計的輸出功率，通過調節X_S1、X_S2、X_P得到一組R_eq和X_eq的對應值能滿足功率輸出要求；

取這組對應值中R_eq最大的一組參數即可滿足輸出效率最大，此時根據所得的R_eq和X_eq和所述阻抗變換單元的品質因數要求選擇一組X_S1、X_S2、X_P的值為X_S1m、根據逆變器輸出電壓的頻率，求出此時對應的電感電容大小。