[發(fā)明專利]一種電動(dòng)車無線電能傳輸系統(tǒng)的控制方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310451424.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN104518570A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭成;唐飛云;范杰;羅勇;周建平;賀川;劉臣;高搖光;劉瑋;邱貝貝;王靜;劉建銓;池林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J17/00
• 分類號(hào): H02J17/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 田紅娟;龍洪

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及無線充電技術(shù)，尤指一種電動(dòng)車無線電能傳輸系統(tǒng)的控制方法及裝置。

背景技術(shù)

伴隨著無線充電技術(shù)的不斷發(fā)展，采用無線充電系統(tǒng)為電動(dòng)車提供能源，成為電動(dòng)車充電的一個(gè)發(fā)展方向，相對(duì)于有線充電方式，無線充電具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

圖1為無線電能傳輸系統(tǒng)WPT（Wireless?Power?Transfer）的基本結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：功率發(fā)送端及其控制電路PT&C（Power?Transmit&Control)，非接觸變壓器及其補(bǔ)償電路CT&C（Contactless?Transformer&Compensation），功率接收端及其控制電路PP&C（Power?Pickup&Control）。其中，PT&C包括：功率因數(shù)控制器和全橋逆變器，其中全橋逆變器采用逆變橋的軟開關(guān)對(duì)CT&C之后包括CT&C的系統(tǒng)有逆變橋后的輸入阻抗特性要求；CT&C包括：發(fā)送組件和接收組件；發(fā)送組件由磁芯、線圈1和電容C1串聯(lián)而成，接收組件由磁芯、線圈2和電容C2并聯(lián)而成；PP&C包括：整流器和直流-直流變換器。當(dāng)采用無線電能傳輸系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行無線充電時(shí)，通常CT&C的發(fā)送組件安置于地面或者地下，接收組件安裝于電動(dòng)車車體下方。

采用無線電能傳輸系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電時(shí)，其發(fā)送組件和接收組件需要滿足一定的位置關(guān)系才能保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運(yùn)行。圖2是發(fā)送組件與接收組件的位置關(guān)系圖，如圖2所示，在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于駕駛員技術(shù)差異性和電動(dòng)車車體差異，在電動(dòng)車進(jìn)行停車充電時(shí)，車體下面的接收組件1與發(fā)送組件2在X軸偏移a、Y軸偏移b和Z軸偏移c不能完全保證其滿足進(jìn)行無線充電時(shí)所要求的逆變橋后的輸入阻抗特性和CT&C電壓增益特性的位置關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)無線電能傳輸系統(tǒng)的正常充電，目前采用位置檢測(cè)系統(tǒng)和機(jī)械調(diào)整裝置，也就是在每一個(gè)無線電能傳輸系統(tǒng)處都要設(shè)置一個(gè)位置檢測(cè)系統(tǒng)和在一個(gè)機(jī)械調(diào)整裝置，用于調(diào)整發(fā)射組件的高度和前后左右位置，通過位置檢測(cè)系統(tǒng)確定發(fā)送組件和接收組件之間的位置關(guān)系，通過機(jī)械調(diào)整裝置接收組件和發(fā)送組件的位置關(guān)系滿足無線充電的要求。

在無線充電過程中，如果長(zhǎng)期使用現(xiàn)有的機(jī)械調(diào)整裝置，其出現(xiàn)故障時(shí)存在維護(hù)困難的問題。而如果將機(jī)械調(diào)整裝置設(shè)置在車體調(diào)整接收組件位置，則維護(hù)問題依然不小；并且在車體的工業(yè)設(shè)計(jì)上，需要增加更多的成本。

通過上述描述，可以發(fā)現(xiàn)，在對(duì)電動(dòng)車采用無線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行無線充電時(shí)，無線電能傳輸系統(tǒng)通過機(jī)械調(diào)整裝置的長(zhǎng)期使用來實(shí)現(xiàn)發(fā)送組件的位置調(diào)整，存在維護(hù)困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種無線電能傳輸系統(tǒng)的控制方法，通過非機(jī)械調(diào)整裝置能夠?yàn)闊o線電能傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定工作提供保障，無需通過采用機(jī)械調(diào)整裝置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)和調(diào)距，就可以進(jìn)行無線充電。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N無線電能傳輸系統(tǒng)的控制方法，包括：獲取發(fā)送組件和接收組件的位置關(guān)系信息；

根據(jù)位置關(guān)系信息調(diào)整發(fā)送組件的線圈匝數(shù)，使系統(tǒng)滿足充電的逆變橋后的輸入阻抗特性和非接觸變壓器及其補(bǔ)償電路CT&C電壓增益特性條件。

進(jìn)一步地，所述發(fā)送組件和接收組件線圈均采用平面化分布式的繞組布置方式，繞組分兩段分別繞制，順向串聯(lián)，兩段的匝數(shù)之和為發(fā)射組件或者接收組件的總匝數(shù)。

進(jìn)一步地，該方法之前還包括：生成位置關(guān)系信息與發(fā)送組件的線圈匝數(shù)的映射關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整發(fā)送組件的線圈匝數(shù)包括：判斷所述獲得的位置關(guān)系信息是否在所述映射關(guān)系中存在，

如果不存在，從發(fā)射組件線圈由最外側(cè)開始逐步短路線圈，在每短路一圈線圈時(shí)，根據(jù)所述系統(tǒng)逆變橋后的輸入阻抗特性和CT&C電壓增益特性判斷是否滿足充電條件，當(dāng)滿足充電條件，完成調(diào)整；

更新所述映射關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整后的發(fā)送組件線圈匝數(shù)使兩段線圈匝數(shù)差為0或1。

進(jìn)一步地，所述判斷出獲得的位置關(guān)系信息在映射關(guān)系中存在，該方法還包括：

如果映射關(guān)系中的調(diào)整發(fā)送組件線圈匝數(shù)滿足充電位置關(guān)系，直接加載線圈匝數(shù)；

如果映射關(guān)系中的調(diào)整發(fā)送組件線圈匝數(shù)不滿足充電位置關(guān)系，放棄充電。

另一方面，本發(fā)明還提供一種電動(dòng)車無線電能傳輸系統(tǒng)的控制裝置，包括：

輔助定位裝置，用于確定接收組件的位置，得出發(fā)送組件和接收組件的位置關(guān)系信息，發(fā)給匝數(shù)調(diào)整裝置；