[發(fā)明專利]無線充電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010925647.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111817451B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王哲;陸鈞;賀凡波;葛俊杰;馬俊超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有感科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/02;H02J50/70;H02J50/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了無線充電系統(tǒng)，分為發(fā)射端和接收端，在發(fā)射端具有發(fā)射端諧振網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射端諧振網(wǎng)絡(luò)至少包含發(fā)射線圈以及第一電容，在接收端具有接收端諧振網(wǎng)絡(luò)，接收端諧振網(wǎng)絡(luò)至少包括接收線圈以及第二電容，發(fā)射端和接收端中至少一端具有修正器件，修正器件是修正電感和修正電容中的一個或兩個；當(dāng)修正器件是修正電感時，與發(fā)射線圈串聯(lián)或者與接收線圈串聯(lián)；當(dāng)修正器件是修正電容時，與第一電容并聯(lián)或者與第二電容并聯(lián)。本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)，通過修正器件，調(diào)整發(fā)射端諧振網(wǎng)絡(luò)和接收端諧振網(wǎng)絡(luò)的總電容值或總電感值，從而保證諧振的穩(wěn)定，減少環(huán)境電磁場的干擾，獲得最大的效率傳輸和最低的干擾噪聲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線充電領(lǐng)域，尤其涉及無線充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無線充電是一種非接觸式的能量傳輸方式，可實現(xiàn)能源的安全、高效利用，特別是自動駕駛、自動泊車的電動汽車采用無線充電可有效支撐車輛的全程無人化操作，是新能源汽車發(fā)展的重要方向。電能的無線傳輸通過激勵交變的電磁場方式實現(xiàn)，為獲得較大的功率傳輸勢必需要提高電磁場的強度；而另一方面由于是在開放空間中激勵電磁場能量，無線充電又不可避免的會涉及到電磁兼容（EMC）問題。

專利CN110126648A《電動汽車無線充電最大電流跟蹤的自尋優(yōu)調(diào)諧控制方法》提出了一種通過變頻控制調(diào)整逆變器的工作頻率以獲得最大輸出電流的方法，由于變頻調(diào)整會使電壓、電流均含有豐富的高次諧波，并且由于工作頻率的頻繁調(diào)整造成諧波的組成非常復(fù)雜，這些諧波的電磁噪聲能量會通過電路連接或電磁波空間耦合形成電磁干擾，對系統(tǒng)自身和周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的電磁兼容問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種無線充電系統(tǒng)，能夠減少環(huán)境電磁場的干擾，獲得更高的效率傳輸和低干擾噪聲。

本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)，分為發(fā)射端和接收端，在所述發(fā)射端具有逆變器和發(fā)射端諧振網(wǎng)絡(luò)，所述發(fā)射端諧振網(wǎng)絡(luò)至少包含發(fā)射線圈以及第一電容，在所述接收端具有整流器和接收端諧振網(wǎng)絡(luò)，所述接收端諧振網(wǎng)絡(luò)至少包括接收線圈以及第二電容，所述發(fā)射端和所述接收端中至少一端具有修正器件，所述修正器件是修正電感和修正電容中的一個或兩個；當(dāng)修正器件是修正電感時，向所在端提供可變的電感值；當(dāng)修正器件是修正電容時，向所在端提供可變的電容值。

優(yōu)選的，當(dāng)修正器件是修正電感，且設(shè)置在所述發(fā)射端時，所述修正電感與所述發(fā)射線圈連接；當(dāng)修正器件是修正電感，且設(shè)置在所述接收端時，所述修正電感與所述接收線圈連接；當(dāng)修正器件是修正電容，且設(shè)置在所述發(fā)射端時，所述修正電容與所述第一電容連接；當(dāng)修正器件是修正電容，且設(shè)置在所述接收端時，所述修正電容與所述第二電容連接。

優(yōu)選的，當(dāng)修正器件是修正電感，且設(shè)置在所述發(fā)射端時，所述修正電感與所述發(fā)射線圈串聯(lián)連接；當(dāng)修正器件是修正電感，且設(shè)置在所述接收端時，所述修正電感與所述接收線圈串聯(lián)連接；當(dāng)修正器件是修正電容，且設(shè)置在所述發(fā)射端時，所述修正電容與所述第一電容并聯(lián)連接；當(dāng)修正器件是修正電容，且設(shè)置在所述接收端時，所述修正電容與所述第二電容并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述發(fā)射端具有所述修正電感和所述修正電容，設(shè)置在所述發(fā)射端的所述修正電容為：發(fā)射端修正電容；設(shè)置在所述發(fā)射端的所述修正電感為：發(fā)射端修正電感；所述接收端也具有所述修正電感和所述修正電容，設(shè)置在所述接收端的所述修正電容為：接收端修正電容；設(shè)置在所述接收端的所述修正電感為：接收端修正電感；所述發(fā)射端修正電容，與所述第一電容并聯(lián)；所述發(fā)射端修正電感，與所述發(fā)射線圈串聯(lián)；所述接收端修正電容，與所述第二電容并聯(lián)；所述接收端修正電感，與所述接收線圈串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述接收端修正電容提供電容變化值△C；

所述逆變器輸出的電流I₁為：

其中，U_AB是所述逆變器的輸出電壓；U_ab是所述整流器的輸入電壓；ω₀是系統(tǒng)的諧振角頻率；M是互感系數(shù)。