[發(fā)明專利]一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710304689.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107097670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐進(jìn);俞普德;盧勝利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L11/18
• 分類號(hào): B60L11/18;H02J50/12;H02J50/40;H02J7/02
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11590
• 代理人: 林輝輪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置。

背景技術(shù)

電動(dòng)車無(wú)線電能傳輸裝置其功能是通過(guò)埋設(shè)于地表的線圈與固定于車輛底盤(pán)的二次線圈的電磁耦合來(lái)傳輸電能，對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，具有安全環(huán)保、全自動(dòng)、免維護(hù)等一系列優(yōu)點(diǎn)。充電裝置的輸入端與交流電網(wǎng)220V連接，輸出端都裝有充電插頭用于為負(fù)載電池充電。

無(wú)線充電技術(shù)雖然具有靈活方便的使用特點(diǎn)，但從電能轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低及能源損耗較大的角度看，還需要對(duì)裝置的具體實(shí)施進(jìn)行進(jìn)一步研究，以推進(jìn)該技術(shù)的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為此我們?cè)O(shè)計(jì)出一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在裝置復(fù)雜繁瑣，而提出的一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置，包括逆變器(1)、地面系統(tǒng)感應(yīng)線圈(2)、隨載變流裝置(3)、汽車底盤(pán)副邊繞阻(4)、負(fù)載(5)、負(fù)載檢測(cè)裝置(6)，控制器、信號(hào)發(fā)射及接收設(shè)備。裝置的一側(cè)通過(guò)電源發(fā)射端從電網(wǎng)獲取電能后經(jīng)過(guò)整流濾波獲得直流電，進(jìn)入逆變器中進(jìn)行高頻逆變，產(chǎn)生的高頻交變電流在信號(hào)控制下注入多個(gè)并聯(lián)的原邊繞組。位于汽車底盤(pán)的副邊繞組在靠近原邊繞組空間通過(guò)感應(yīng)耦合高頻交變磁通獲取感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)在信號(hào)控制下經(jīng)過(guò)整流濾波以及功率調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)為車載電池提供電能。

裝置主體的內(nèi)部設(shè)置有地面系統(tǒng)感應(yīng)線圈，所述的地面系統(tǒng)感應(yīng)線圈采用市電220V交流為供電電源，先整流，再高頻逆變，送入能量發(fā)射線圈，經(jīng)過(guò)整流模塊和斬波模塊。控制原邊電流保持恒頻恒流，恒流需控制整流斬波輸出的直流電壓，此直流電壓需具有較高的分辨率。采用LCCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使其獲得最大效率，給出充電平臺(tái)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。依據(jù)電路的工作頻率，適當(dāng)選擇補(bǔ)償電容，使能量傳輸電路工作在LCCL諧振狀態(tài)或準(zhǔn)諧振狀態(tài)。

裝置主體的內(nèi)部設(shè)置有負(fù)載檢測(cè)裝置和信號(hào)發(fā)射接收裝置，所述檢測(cè)處理裝置包括處理模塊，作為檢測(cè)處理裝置的功能處理器，處理裝置所檢測(cè)到的信息，通過(guò)等效電路，在直流信號(hào)的條件下，對(duì)同一個(gè)電池而言，在頻率不同、信號(hào)強(qiáng)度不同以及溫度不同時(shí)，E、R、C、的數(shù)值是不同的，測(cè)取電池兩端的電壓降，得到電池的內(nèi)阻抗Z，即R和XC的復(fù)數(shù)和。存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)裝置檢測(cè)的實(shí)時(shí)信息，負(fù)載檢測(cè)裝置用于檢測(cè)和判斷負(fù)載電池充電狀態(tài)，充電方式切換模塊用于控制開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷，保護(hù)模塊在電池充電異常時(shí)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)管保護(hù)無(wú)線充電設(shè)備。

裝置主體的內(nèi)部設(shè)置有隨載變流裝置，所述的隨載變流裝置通過(guò)開(kāi)關(guān)管與電感串聯(lián)，根據(jù)負(fù)載電阻變化和充電情況調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，反饋信號(hào)采樣于負(fù)載端的電壓電流，經(jīng)無(wú)線傳輸至原邊，原邊相應(yīng)處理電路根據(jù)反饋值做出響應(yīng)，從而調(diào)節(jié)原邊能量發(fā)射端的傳輸功率，影響負(fù)載電路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制。

本發(fā)明還提出了一種多原邊繞組并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置的使用方法，包括如下步驟：

S1、當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，主控程序根據(jù)系統(tǒng)配置程序完成各通信模塊的加載，完成用戶信息的采集，充電流程控制，計(jì)量計(jì)費(fèi)功能；

S2、啟動(dòng)檢測(cè)裝置，具備通信功能，能夠把充電過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，充電記錄等信息送到遠(yuǎn)方后臺(tái)；

S3、人機(jī)交互模塊主要可有：歡迎界面，連接確認(rèn)界面，充電界面，結(jié)賬界面，將用戶信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示；

S4、安全模塊由SAM讀卡器，數(shù)據(jù)加密，解密組成，對(duì)用戶卡與充電設(shè)備交互的過(guò)程采用加密處理，將生成的密鑰存儲(chǔ)在CPU中，解密對(duì)用戶識(shí)別和扣費(fèi)進(jìn)行操作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將解決現(xiàn)有技術(shù)中存在裝置復(fù)雜繁瑣，而提出的一種簡(jiǎn)化裝置原邊并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置及方法，即一個(gè)逆變整流裝置對(duì)應(yīng)多個(gè)并聯(lián)原邊裝置的無(wú)線電能傳輸裝置，解決了所需的多個(gè)電源高壓電整流逆變和充電過(guò)程中的隨載變流問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置系統(tǒng)拓?fù)鋱D。圖中1為逆變器，2為隨載變流裝置，3為地面系統(tǒng)感應(yīng)線圈，4 為汽車底盤(pán)副邊繞阻、5為負(fù)載、6為負(fù)載檢測(cè)裝置。

圖2為本發(fā)明一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

參照?qǐng)D1，一種多原邊繞阻并聯(lián)的電動(dòng)汽車無(wú)線充電裝置，包括逆變器(1)、地面系統(tǒng)感應(yīng)線圈(2)、隨載變流裝置(3)、汽車底盤(pán)副邊繞阻(4)、負(fù)載(5)、負(fù)載檢測(cè)裝置(6)，控制器、信號(hào)發(fā)射及接收設(shè)備。輸入為工頻220V交流電源，負(fù)載為電動(dòng)汽車電池。采用全橋不控整流濾波電路，電壓型逆變器(1)，地面系統(tǒng)感應(yīng)線圈(2)，副邊側(cè)同樣采用全橋整流濾波電路，并經(jīng)過(guò)二極管，濾波電感為電池充電。原邊側(cè)構(gòu)成原邊線圈回路LCCL阻抗匹配電路，對(duì)逆變器出輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。逆變器工作時(shí)對(duì)其等效負(fù)載的大小和感性/容性存在一定要求，一般要求逆變器輸出接感性負(fù)載，且具有續(xù)流能力。當(dāng)采用隨載變流裝置(3)，L可根據(jù)逆變器續(xù)流要求進(jìn)行取值。當(dāng)采用頻率控制時(shí)，可根據(jù)頻率調(diào)節(jié)范圍，進(jìn)行L的取值。檢測(cè)負(fù)載(5)的變化情況，發(fā)射信號(hào)交由控制器處理和人機(jī)交互模塊，安全模塊，改變電感大小，進(jìn)而改變輸出功率，使汽車電池完成充電。