[發(fā)明專利]一種電動汽車無線充電電路和充電控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811296156.3
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109256844A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏業(yè)文;戴帥龍;單知非;閔捷;王琦婷;侯希倫
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/04;H02J50/12;H02J50/90;B60L53/12;B60L58/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

一種電動汽車無線充電電路，包括發(fā)射電路、接收電路和控制電路，控制電路輸出端分別和發(fā)射電路的控制端和接收電路的控制端連接，控制電路輸入端分別和發(fā)射電路的采樣輸出端和接收電路的采樣輸出端連接。發(fā)射電路包括依次連接的第一整流電路、逆變電路和諧振電路；接收電路包括線圈L2、電子電容電路、第二整流電路以及電池。本發(fā)明采用電子電容，可調(diào)節(jié)電容大小，實(shí)現(xiàn)充電效率最大化；采用PCB線圈，減少了線圈質(zhì)量；精確估測電池電量，從而選擇充電模式，延長充電電池使用壽命；采用UWB精確定位技術(shù)，提高電能無線傳輸效率；對電池、線圈進(jìn)行溫度監(jiān)測，提高電池充電安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車充電領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車無線充電電路和充電控制方法。

背景技術(shù)

電動汽車充電現(xiàn)在市面上三種模式：傳導(dǎo)式、感應(yīng)式和電池更換式。傳導(dǎo)式以電纜為傳輸介質(zhì)，通過電纜和耦合器鏈接，進(jìn)行直接的接觸式電能傳輸，需要人工操作，連接部分為易損件，安全程度有一定的局限性；電池更換式需要通過全自動化或半自動機(jī)械設(shè)備進(jìn)行快速的電池更換，成本高，標(biāo)準(zhǔn)化要求高；基于電磁感應(yīng)原理的空間內(nèi)電能無線傳輸技術(shù)，仍存在諸多缺陷。

目前，電動汽車無線充電設(shè)施缺乏保障充電過程電能高效傳輸?shù)挠行侄危狈€圈、電池的溫度控制，存在線圈、電池溫度過高導(dǎo)致設(shè)備損壞、引起火災(zāi)事故的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出了一種電動汽車無線充電電路和充電控制方法，采用UWB精確定位技術(shù)和電子電容，提高無線電能傳輸效率，監(jiān)測線圈、電池溫度，對電池電量進(jìn)行精確估算并選擇相應(yīng)的充電模式，最大程度提高充電效率并延長電池使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電動汽車無線充電電路，包括發(fā)射電路、接收電路、第一控制電路、第二控制電路，所述發(fā)射電路控制端與第一控制電路連接，接收電路控制端與第二控制電路連接；第一控制電路與第二控制電路通訊連接。

發(fā)射電路包括依次連接的第一整流電路、逆變電路和諧振電路；接收電路包括線圈L2、電子電容電路、第二整流電路以及電池；第一控制電路包括第一微處理器和分別與第一微處理器連接的第一電壓傳感器、第一驅(qū)動電路、語音模塊、多個UWB接收模塊；第二控制電路包括第二微處理器和分別與第二微處理器連接的第二電壓傳感器、多個UWB發(fā)射模塊、第二驅(qū)動電路；UWB接收模塊與UWB發(fā)射模塊通訊連接。

第一整流電路包括二極管VD1、二極管VD2、二極管VD3、二極管VD4、電容C1；二極管VD1負(fù)極與二極管VD2負(fù)極連接，連接處作為端口AA，二極管VD3正極與二極管VD4正極連接，連接處作為端口AB；二極管VD1與二極管VD3連接之處與工頻電源的一端連接，二極管VD2和二極管VD4連接之處與工頻電源的另一端連接；電容C1的一端與二極管VD1的負(fù)極連接，電容C1的另一端與二極管VD3的正極連接。

逆變電路包括開關(guān)管VT1、開關(guān)管VT2、開關(guān)管VT3和開關(guān)管VT4，開關(guān)管VT1、開關(guān)管VT3的集電極分別與二極管VD1負(fù)極相連，開關(guān)管VT2、開關(guān)管VT4的發(fā)射極與二極管VD3正極相連；開關(guān)管VT1的發(fā)射極與VT2的集電極相連并與電容C2的一端連接，電容C2與線圈L1串聯(lián)，線圈L1的另一端與開關(guān)管VT3發(fā)射極連接；開關(guān)管VT1基極、開關(guān)管VT2基極、開關(guān)管VT3基極、開關(guān)管VT4基極分別經(jīng)第一驅(qū)動電路連接到第一微處理器。

諧振電路包括串聯(lián)的電容C2和線圈L1；電容C2為常規(guī)陶瓷電容，線圈L1為PCB線圈。