[發明專利]電動汽車無線充電系統及方法

有效

• 申請號: 201811052208.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109177757B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王振世;徐瑋;邱松子
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;H02J50/12
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發明提供了一種電動汽車無線充電系統及方法，包括依次連接的功率因數校正模塊、H橋逆變模塊、磁能耦合機構模塊和主動整流模塊，分別連接所述主動整流模塊的高壓電池模塊和低壓電池模塊，220V市電電網通過所述功率因數校正模塊、所述H橋逆變模塊、所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊向所述高壓電池模塊和所述低壓電池模塊充電；所述高壓電池模塊通過所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊向所述低壓電池模塊充電；所述低壓電池模塊通過所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊向所述高壓電池模塊充電；所述高壓電池模塊通過所述功率因數校正模塊、所述H橋逆變模塊、所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊將能量回饋所述220V市電電網。

技術領域

本發明涉及電動汽車技術領域，特別涉及一種電動汽車無線充電系統及方法。

背景技術

電動汽車一般包含高壓動力電池和低壓蓄電池，傳統的車載充電機依靠有線電纜為高壓動力電池包充電，而傳統的高壓直流變換器將高壓直流電轉換為低壓直流電，為低壓蓄電池充電。若將車載充電機(Charger)與高壓直流變換器(Converter)進行集成設計(CharCon)，則可以同時為高壓動力電池和低壓蓄電池進行充電，并減小充電系統體積及重量。對于電動汽車來說，其能量補給來自于電網，充電過程需要電動汽車使用者參與，以完成電動汽車與電網的連接，這不能滿足電動汽車使用者日益提高的便捷性需求，并且連接過程會對操作者產生高壓電擊危險。無線充電技術恰好可以解決上述問題，用一對磁能發射及接收機構代替傳統有線電纜，電能在發射模塊中先變為磁能，接收模塊將磁能轉換為電能，然后充入高壓動力電池和低壓蓄電池中。無線充電技術可以實現安全、便捷、全自動的充電過程，并對惡劣應用環境具有較強的適應性。車載無線充電系統一般包括兩部分，一是功率因數校正環節，用于將220V市電變為穩定的400V直流電，并同時控制輸入電流與輸入電壓同相位，以減小對220V電網的諧波污染。另一部分是高壓直流變換環節，將功率因數校正環節產生的400V電壓進行高頻斬波，經磁能發射機構和磁能接收機構的無線傳輸，然后整流濾波后變為所需的直流電。

電動汽車車載充電系統在滿足高壓動力電池和低壓蓄電池能量補給的基礎上，不僅要考慮電動汽車使用者對于充電過程便利性的需求問題，而且要考慮整個系統的體積及成本優化問題，并且兼容反向充電功能以滿足V2G需求。目前本領域現有技術主要存在以下不足：

(1)沒有考慮過高低壓蓄電池無線充電系統的一體化集成設計。

(2)沒有考慮過高低壓蓄電池無線充電系統一體化集成設計所帶來的功能擴展收益。

(3)沒有考慮過高低壓蓄電池無線充電系統一體化集成設計所帶來的多自由度控制策略。

(4)沒有考慮過高低壓蓄電池無線充電系統一體化集成設計所帶來的系統體積及成本優化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電動汽車無線充電系統及方法，以解決現有的高低壓蓄電池無線充電系統體積大，設計離散化的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種電動汽車無線充電系統，所述電動汽車無線充電系統包括依次連接的功率因數校正模塊、H橋逆變模塊、磁能耦合機構模塊和主動整流模塊，還包括分別連接所述主動整流模塊的高壓電池模塊和低壓電池模塊，其中：

220V市電電網通過所述功率因數校正模塊、所述H橋逆變模塊、所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊向所述高壓電池模塊和所述低壓電池模塊充電；

所述高壓電池模塊通過所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊向所述低壓電池模塊充電；

所述低壓電池模塊通過所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊向所述高壓電池模塊充電；

所述高壓電池模塊通過所述功率因數校正模塊、所述H橋逆變模塊、所述磁能耦合機構模塊和所述主動整流模塊將能量回饋所述220V市電電網。