[發明專利]具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統

在審

• 申請號: 202310437444.0
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116494788A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 夏晨陽;任剛;鄢家安;吳周森;劉云海;楊子健;魯揚;劉杰;高宇翔;丁可
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;H02J50/90;H02J50/40;H02J50/12;H02J7/00;B60L53/31;B60L53/124;B60L53/122;B60L53/126
• 代理公司: 重慶敏創專利代理事務所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

1.一種具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：包括變頻器和集群式充電樁，所述集群式充電樁包括原邊線圈共用磁芯以及在所述原邊線圈共用磁芯兩側分別排列設置的若干充電線圈，每一個所述充電線圈均配置有一個原邊補償電路且通過對應的原邊線圈切換元件可投切式的連接在所述變頻器的輸出母線上，對應每一個充電線圈還配置有副邊線圈檢測傳感器，若干副邊線圈檢測傳感器連接在線圈檢測信號處理模塊上，所述線圈檢測信號處理模塊根據若干副邊線圈檢測傳感器所檢測到的副邊線圈所處的位置控制對應的充電線圈并聯接入所述變頻器的輸出母線上實現無線充電。

2.根據權利要求1所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述原邊線圈共用磁芯兩側的充電線圈結構和參數完全相同。

3.根據權利要求1或2所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述原邊線圈共用磁芯兩側的充電線圈均為矩形平面線圈，且分別依次緊密排列，同一側的充電線圈電流方向均相同，且同一側相鄰兩個充電線圈之間的互感值相同。

4.根據權利要求3所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述原邊補償電路包括LCC補償電路和相鄰充電線圈互感補償電路。

5.根據權利要求4所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述LCC補償電路包括補償電感L₀、串聯諧振電容C₀和并聯補償電容C₁，所述補償電感L₀和所述并聯補償電容C₁串接后經過對應的原邊線圈切換元件連接在所述變頻器的輸出母線上，所述串聯諧振電容C₀和對應的充電線圈形成串聯后整體并聯在所述并聯補償電容C₁的兩端，且滿足：

L₀＝αL₁，0α1且

其中，L₁為充電線圈自感值，α為電感比，ω為系統工作角頻率。

6.根據權利要求4或5所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述相鄰充電線圈互感補償電路包括串聯設置的與相鄰線圈個數相對應的相鄰線圈補償電感，每一個相鄰線圈補償電感的兩端連接有常閉狀態的補償電感短路開關，當充電線圈對應的原邊線圈切換元件閉合時，則對應的補償電感短路開關斷開。

7.根據權利要求6所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：每一個所述相鄰線圈補償電感的自感值等于同一側相鄰兩個充電線圈之間的互感值。

8.根據權利要求6所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：對應所述充電線圈在電動汽車上設置有拾取線圈、副邊補償電路和電池等效負載，所述拾取線圈也為矩形平面線圈，當電動汽車停靠在所述集群式充電樁附近時，所述線圈檢測信號處理模塊通過對所述副邊線圈檢測傳感器的信號進行處理，立即通過控制所述原邊線圈切換元件接通所述拾取線圈對應的n個充電線圈為電動汽車充電，其中：n滿足(n-1)acna，其中a為充電線圈寬度，c為拾取線圈寬度。

9.根據權利要求6所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述拾取線圈與所述副邊補償電路構成S型串聯補償拓撲。

10.根據權利要求1所述的具有強抗偏移特性的集群式電動汽車無線充電系統，其特征在于：所述原邊線圈共用磁芯為矩形長條狀，且兩側的充電線圈呈豎直狀態。