[發明專利]一種用于電動汽車的無線充電系統及方法

有效

• 申請號: 202111325237.3
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN113910931B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李潔;沈杰;李亞飛;李民;謝鷹;周磊;陳曉楠;宋梟楠;鄭為佳;牛利勇;張陽
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;B60L53/126;B60L53/38
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 喬峰

本發明公開了一種用于電動汽車的無線充電系統及方法，無線充電系統包括地面供電裝置和車載充電裝置，地面供電裝置包括原邊監控線圈單元、原邊動力線圈單元、第一微控制單元、功率傳輸控制器，第一微控制單元用于監測功率傳輸控制器的電路狀態，在功率傳輸控制器的電路狀態無異常時控制原邊監控線圈單元輸出無線功率；車載充電裝置包括副邊監控線圈單元、副邊動力線圈單元、第二微控制單元、功率接收控制器，第二微控制單元通過副邊監控線圈單元接收原邊監控線圈單元輸出的電能，從而通過功率接收控制器向電動汽車的車輛控制系統供電。本發明提供的無線充電系統及方法利用小功率無線充電裝置以作為大功率無線充電裝置的控制電路供電及安全保護。

技術領域

本發明涉及電動汽車無線充電技術領域，特別涉及一種用于電動汽車的無線充電系統及方法。

背景技術

電動汽車作為加快能源轉型、實現低碳經濟的重要途徑，引起了越來越多國家的重視，汽車的電氣化是未來發展的必然趨勢。然而，電動汽車充電問題一直是制約電動汽車發展的關鍵性問題之一。目前，電動汽車充電廣泛采用的是有線充電模式。有線的充電方式易產生火花；雨雪天氣容易產生漏電、短路；經過長年的磨損，充電導線容易暴露、彎折，在充電過程中接觸不良。在電動汽車有線充電過程中，如果產生上述問題，會導致充電過程中斷，影響充電效率，浪費車主額外的時間，具有一定的局限性。因此，電動汽車的無線充電就很有前景。在有線傳導式充電方案中，充電接口中有12V直流電，用于連接狀態檢測及車載控制電路的供電。而在無線充電系統中，由于沒有線路連接，12V直流電需要從其它途徑供給，會增加了用戶不少麻煩。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種用于電動汽車的無線充電系統及方法，所述技術方案如下：

一方面，提供了一種用于電動汽車的無線充電系統，包括：

地面供電裝置，其包括原邊監控線圈單元、原邊動力線圈單元、第一微控制單元、功率傳輸控制器，所述功率傳輸控制器的一端用于接入外部電網，另一端與所述原邊動力線圈單元電連接，所述功率傳輸控制器用于調節所述原邊動力線圈單元輸出的無線功率，所述第一微控制單元的一端用于接入外部電網，其另一端與所述原邊監控線圈單元電連接，所述第一微控制單元用于監測所述功率傳輸控制器的電路狀態，并在所述功率傳輸控制器的電路狀態無異常時控制所述原邊監控線圈單元輸出無線功率；

車載充電裝置，其包括副邊監控線圈單元、副邊動力線圈單元、第二微控制單元、功率接收控制器，所述第二微控制單元一端與所述副邊監控線圈單元電連接，另一端與所述功率接收控制器電連接，所述第二微控制單元通過所述副邊監控線圈單元接收到所述原邊監控線圈單元輸出的電能，從而通過所述功率接收控制器向所述電動汽車的車輛控制系統供電，并能監測所述功率接收控制器的電路狀態，所述功率接收控制器一端與所述副邊動力線圈單元電連接，另一端用于連接所述電動汽車的電池，所述功率接收控制器在自身電路狀態無異常的情況下能夠通過所述副邊動力線圈單元接收所述原邊動力線圈單元輸出的電能，并將所述電能存儲至所述電池中。

進一步地，所述功率接收控制器與所述電池通過第一開關相連，所述電池與所述電動汽車的車載電氣設備通過第二開關相連，所述第二微控制單元在所述功率接收控制器的電路狀態無異常的情況下控制所述第一開關閉合以及第二開關斷開，使得所述功率接收控制器能夠向所述電池進行充電。

進一步地，所述地面供電裝置還包括地面通信控制單元，所述地面通信控制單元與所述功率傳輸控制器通信連接，所述車載充電裝置還包括車載通信控制單元，所述車載通信控制單元與所述地面通信控制單元通信連接，并與所述電動汽車的車輛控制系統通信連接。

進一步地，若所述功率接收控制器的電路狀態無異常，則所述車輛控制系統通過所述車載通信控制單元和地面通信控制單元控制所述功率傳輸控制器驅動所述原邊動力線圈單元工作。

進一步地，所述原邊監控線圈單元與所述副邊監控線圈單元相應對準時，所述原邊動力線圈單元與所述副邊動力線圈單元也相應對準。