[發(fā)明專利]電動汽車動態(tài)無線充電模塊及其并聯(lián)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711087397.2
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107914590B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 祝文姬;肖靜;高立克;肖園園
• 申請（專利權）人: 廣西電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;H02J7/02;H02J50/12
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 戴燕桃;巢雄輝

1.一種電動汽車動態(tài)無線充電模塊，其特征在于，包括交流輸入及保護單元、濾波器、功率變換模塊、發(fā)射端諧振電路、功率變換模塊控制單元、采樣單元、均流控制單元；

所述交流輸入及保護單元輸入端與電網(wǎng)連接，交流輸入及保護單元輸出端與濾波器輸入端連接，濾波器輸出端與功率變換模塊電源輸入端連接，功率變換模塊輸出端與發(fā)射端諧振電路連接；

功率變換模塊控制單元第一接口與功率變換模塊控制端連接，功率變換模塊控制單元第二接口與采樣單元連接，功率變換模塊控制單元第三接口與均流控制單元連接，采樣單元采樣端與功率變換模塊輸出端連接并采集電信號；

所述功率變換模塊至少包括1個；

所述功率變換模塊包括整流濾波電路、有源功率因數(shù)校正開關電路、高頻逆變電路、輔助電源單元、有源功率因數(shù)校正控制電路，整流濾波電路輸入端與濾波器連接，整流濾波電路輸出端分別與有源功率因數(shù)校正開關電路輸入端及輔助電源單元輸入端連接，有源功率因數(shù)校正開關電路輸出端與高頻逆變電路連接，高頻逆變電路輸出端與發(fā)射端諧振電路及采樣單元采樣端連接，輔助電源單元輸出端與有源功率因數(shù)校正控制電路輸入端連接，有源功率因數(shù)校正控制電路輸出端與有源功率因數(shù)校正開關電路控制端連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車動態(tài)無線充電模塊，其特征在于：

還包括地面控制單元、無線充電控制和管理服務器，地面控制單元第一個接口與功率變換模塊控制單元連接，地面控制單元第二個接口與車載通信控制單元連接；

所述無線充電控制和管理服務器用于電動汽車充電監(jiān)測、電能計量和安全管理；

所述地面控制單元用于啟動和停止對發(fā)射端諧振電路供電、異常事件檢測及原副邊線圈是否匹配的檢測功能。

3.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車動態(tài)無線充電模塊，其特征在于：

有源功率因數(shù)校正開關電路和有源功率因數(shù)校正控制電路采用開關直流升壓型有源功率因數(shù)校正開關電路，用于減少諧波含量和提高功率因數(shù)。

4.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車動態(tài)無線充電模塊，其特征在于：

所述功率變換模塊控制單元和均流控制單元的作用是采用并聯(lián)擴容技術實現(xiàn)大功率系統(tǒng)輸出時，每個功率變換模塊的輸出功率恒定及均流。

5.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車動態(tài)無線充電模塊，其特征在于：

所述交流輸入及保護單元包括輸入過壓保護、欠壓保護、過溫保護、輸出過壓、過流及短路保護功能。

6.根據(jù)權利要求1～5任一項所述的電動汽車動態(tài)無線充電模塊，其特征在于：

所述功率變換模塊包括2個，所述功率變換模塊的輸入端并聯(lián)，輸出端也并聯(lián)后與發(fā)射端諧振電路連接。

7.一種基于權利要求1～5任一項所述的電動汽車動態(tài)無線充電模塊并聯(lián)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搭建電動汽車移動無線充電模塊；

S2、采樣單元采集功率變換模塊的輸出電流和輸出電壓，并在功率變換模塊控制單元進行計算其有功功率環(huán)流和無功功率環(huán)流，并推導出功率變換模塊輸出基準電壓的幅值和相角調節(jié)量后，獲得功率變換模塊基于功率及電流控制的均流控制方法對每個功率變換模塊進行控制，以實現(xiàn)負載電流的分配。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于：

在步驟S1所搭建的電動汽車動態(tài)無線充電模塊中至少并聯(lián)2個功率變換模塊。

9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于：

步驟S2所述基于功率及電流控制的均流控制方法包括：

通過控制功率變換模塊輸出的有功功率為：其中P_r為功率變換模塊輸出的有功功率；U₀為功率變換模塊的輸出電壓；U_r為功率變換模塊的輸入電壓；R_r為功率變換模塊的等效電阻；X_r為功率變換模塊的等效電抗；φ_r為兩個功率變換模塊輸出電壓的相位差；

通過控制功率變換模塊輸出的無功功率為：其中Q_r為功率變換模塊輸出的無功功率；U₀為功率變換模塊的輸出電壓；U_r為功率變換模塊的輸入電壓；R_r為功率變換模塊的等效電阻；X_r為功率變換模塊的等效電抗；φ_r為兩個功率變換模塊輸出電壓的相位差。