[發明專利]一種電動汽車無線充放電與定位功能復用裝置及其模式切換控制方法

有效

• 申請號: 201911133421.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110696643B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王維;張存;許晨進;曾振煒;王劼忞;王琦
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;B60L53/36;B60L53/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

1.一種電動汽車無線充放電與定位功能復用裝置，其特征在于，包括：六線圈，車載系統包括接收線圈和兩對平衡線圈，地面端安裝發射線圈；平衡線圈Bx₁,Bx_1’之間存在物理連接，平衡線圈Bx₂,Bx_2’之間也存在物理連接；每一線圈回路均包含調諧電容和限流電阻，其中兩個平衡線圈回路各自設有整流裝置，用以輸出差分電流信號，車載端回路共用開關回路，地面端為單獨開關回路；

接收線圈回路包括車載電池、高頻逆變器、限流電阻R_L、調諧電容、接收線圈以及數字程控開關S₁，其中車載電池兩端接高頻逆變器輸入端，限流電阻R_L串聯在高頻逆變器輸出側，再串聯上調諧電容和接收線圈，最后接入數字程控開關S₁；四個平衡線圈回路包括采樣電阻R_AC、調諧電容、平衡線圈以及數字程控開關S₃、S₄、S₅、S₆，其中每組平衡線圈回路中，采樣電阻R_AC與調諧電容、對應的數字程控開關以及平衡線圈串聯；地面端的發射線圈回路包括高頻逆變器、發射線圈、調諧電容以及數字程控開關S₂，與電網輸出端串聯的高頻逆變器，高頻逆變器的輸出端與調諧電容、發射線圈以及數字程控開關串聯；初始待機狀態為S₁端口打至d端口，S₂端口打至h端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至j端口；

復用裝置包含無線充電、無線放電、定位三種功能，其中，無線充電功能即G-V模式實現所對應的開關動作穩態為：S₁打至b端口，S₂打至f端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至j端口；無線放電功能即V-G模式為：S₁打至c端口，S₂打至g端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至j端口；定位功能為：S₁打至a端口，S₂打至e端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至i端口。

2.如權利要求1所述的電動汽車無線充放電與定位功能復用裝置，其特征在于，系統由車載端開關驅動保護電路和地面端開關驅動保護電路組成；其中車載開關驅動保護電路由四路信號共同控制，分別是是車主控制的開啟定位系統信號、定位系統工作過程中的定位系統信號、車載電池電量實時測量信號以及電網調度的通信信號；發射端有三路信號來源，分別是車主手動開啟的充電站充電信號、定位系統工作過程中的定位系統信號以及電網調度的通信信號；信號通過相應的邏輯拓撲處理后進入數據選擇器經總線進入多路分配器控制各功能開關。

3.一種電動汽車無線充放電與定位功能復用裝置的模式切換控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)針對于待機模式、定位模式、G-V模式以及V-G模式，需要對對應模式下的非關鍵信號參數進行屏蔽處理或將多個信號配合使用以實現相應的功能；

(2)針對于待機模式、定位模式、G-V模式以及V-G模式之間的切換需要實現車載端和地面端的實時對應變化處理，通過采集各端關鍵參數進行信號處理，控制車載端和地面端的開關實時配合使用，將功能信號設置為相應的數字信號，通過數據選擇器輸出相應數字信號，一條分支進入檢測保護裝置，一條分支進入多路分配器進行功能選擇；

(3)針對于待機模式、定位模式、G-V模式以及V-G模式的需要，對開關的端子進行相應的設置；

定位模式的切換控制方法為：車載端車主觸發定位功能，定位信號為高電平脈沖，經由車載端多路信號選擇器輸入為I₁端口，輸出電平為高電平信號，信號經由數據選擇器，輸出二進制電平為0010，控制多路分配器開關打至開關a端子，開關端子a接入回路；同時地面端接收到定位信號，定位信號為高電平脈沖，經由地面端多路信號選擇器輸入為I₁端口，輸出電平為高電平信號，經由數據選擇器，輸出二進制電平為0010，控制多路分配器開關打至開關e端子，開關端子e接入回路；

G-V模式的切換控制方法為：車載端車主發出充電請求，觸發充電信號，充電信號為高電平脈沖，所述充電信號與電池電量信號作為“與非”門A的輸入，輸出經由車載端多路信號選擇器輸入為I₂端口，輸出電平為高電平信號，輸出二進制電平為0100，控制多路分配器開關打至開關b端子，開關端子b接入回路；地面端收到充電請求，觸發充電信號，充電信號為高電平脈沖，經由地面端多路信號選擇器輸入為I₂端口，輸出電平為高電平信號，經由數據選擇器，輸出二進制電平為0100，控制多路分配器開關打至開關f端子，開關端子f接入回路；

V-G模式的切換控制方法：電網發出調度指令，觸發調度指令信號，調度指令信號為高電平脈沖，所述指令信號與電池電量信號作為“與”門B的輸入，輸出經由車載端多路信號選擇器輸入為I₃端口，輸出電平為高電平信號，輸出二進制電平為1000，控制多路分配器開關打至開關c端子，開關端子c接入回路；地面端收到電網調度指令，觸發調度指令信號，調度指令信號為高電平脈沖，經由地面端多路信號選擇器輸入為I₃端口，輸出電平為高電平信號，經由數據選擇器，輸出二進制電平為1000，控制多路分配器開關打至開關g端子，開關端子g接入回路。