[發明專利]一種無線電能傳輸系統的雙邊保護電路裝置及方法

有效

• 申請號: 201910872829.3
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN112590572B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王振世;徐瑋;李卓強;唐志俊
• 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;B60L3/00;H02J50/10
• 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: 曹廷廷

本發明提供了一種無線電能傳輸系統的雙邊保護電路裝置，用于包括車載端和地面端的車載式無線電能傳輸系統，雙邊保護電路裝置包括地面端保護組件和車載端保護組件，地面端保護組件用于檢測地面端是否發生異常，車載端保護組件用于檢測車載端是否發生異常，當地面端部件和車載端部件任一發生故障時，可確保系統不發生能量的反向流動；進一步地，雙邊保護策略可以使系統進入一種安全狀態，切斷與外界能量提供源和負載的聯系并提供了地面端和車載端直流母線電容電能的泄放路徑，基于同樣的發明構思，本發明還提供了一種無線電能傳輸系統的雙邊保護電路的方法。

技術領域

本發明涉及電能傳輸系統技術領域，尤其涉及一種無線電能傳輸系統的雙邊保護電路裝置及方法。

背景技術

無線電能傳輸為非接觸式電能傳輸，無線電能傳輸技術有效克服了傳統導體物理接觸傳輸方式帶來的磨損、火花、不靈活等一系列缺點和不足，以其充電便捷性、充電安全性及環境適應性等優點得到了快速的發展；同時，為了節約能源和減少環境污染，電動汽車也越來越普及，目前，由于電池容量及充電基礎設施等條件的限制，充電問題成為電動汽車發展過程中面臨的最主要瓶頸問題。由于無線電能傳輸技術可以解決傳統傳導式充電面臨的接口限制、安全問題等，車載感應式無線電能傳輸系統逐漸發展為電動汽車充電的主要方式。車載感應式無線電能傳輸系統包括地面端和車載端，由于所述地面端和車載端在空間上的分離，導致車載感應式無線電能傳輸系統保護模塊及保護策略上存在一些不足。

現有技術中，車載感應式無線電能傳輸系統由地面端和車載端組成，由于所述地面端與所述車載端分離，發明人經研究發現，導致目前無線電能傳輸系統保護模塊及保護策略上存在以下三個不足之處：

(一)、由于所述地面端與所述車載端通過無線通訊進行信息共享和交換，當所述地面端部件發生故障時，所述地面端部件中的全橋電路驅動停止輸出，同時通過無線通訊將故障信息送至所述車載端，所述車載端部件中的全橋電路驅動停止輸出。然而這種故障處理電路和處理策略忽視了無線通訊的延遲時間，在該延遲時間中，所述車載端部件中的全橋電路仍然在工作，導致電能由所述車載端反向傳輸至所述地面端，引起功率因素校正環節母線電容電壓急劇升高。反之，當所述車載端部件發生故障時，所述車載端部件中的全橋電路停止輸出，但在延遲時間中，所述地面端部件中的全橋電路仍在進行逆變工作，則所述車載端充電電流通過所述車載端部件中的全橋電路開關寄生二極管流入動力電池，未起到保護作用。

(二)、在實際應用中，無線電能傳輸系統應該具備一種安全狀態，當系統需要停止工作時，需要有一種可控制的工作模式，這種工作模式非硬件保護模式，將提供能量部件與吸取能量部件之間的聯系迅速切斷，對于全橋電路來說，由于寄生體二極管的存在，停止輸出驅動只實現了單向能量的切斷，這會增加系統處于不安全狀態的幾率。

(三)、在實際應用中，所述地面端部件包含功率因素校正環節，其輸出電壓一般為400V或者800V，而相應的電容的容值為3000μF左右，其中存儲了大量能量，同理，所述車載端的直流母線電容上也存儲著大量的能量。當無線電能傳輸系統停止工作時，所述能量應該被泄放至安全電壓以下，現有技術種的無線電能傳輸系統解決方案，暫無電能泄放路徑。

發明內容

本發明提供了一種無線電能傳輸系統的雙邊保護電路裝置及方法，本發明的第一個目的在于當源端和負載端任一端發生故障時，使得所述無線電能傳輸系統不發生能量的反向流動，源端和負載端都進入保護狀態；本發明的另一目的在于當系統需要停止工作時，切斷提供能量的部件與吸收能量的部件之間的電能傳輸，使得所述無線電能傳輸系統的源端和負載端均處于安全狀態。

為實現上述目的，本發明提供了一種無線電能傳輸系統的雙邊保護電路裝置，所述無線電能傳輸系統包括源端和負載端，所述雙邊保護電路裝置包括源端保護組件和負載端保護組件，其中，

所述源端保護組件設置于所述源端，用于檢測是否發生源端故障，若發生，所述源端保護組件用于使得所述源端進入安全模式；