一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统，其根据放置于原边功率线圈上的至少三个差分电感线圈与副边功率线圈之间的耦合系数计算出副边功率线圈相对于原边功率线圈的位置；利用差分电感，屏蔽了原边功率线圈带来的干扰，仅保留与副边功率线圈之间的耦合电压；在原边侧增加少量硬件，车载的副边侧无需做任何改动的情况下，实现了电动汽车无线充电系统中的定位；充分利用原副边功率线圈，无需在原边侧增加专门的信号发射电路，在充电的情况下可以进行实时的位置检测。因此，本发明专利技术系统可以有效解决因功率线圈原副边之间相对距离过大导致的充电速度慢、效率低的问题。

An On-line Electric Vehicle Wireless Charging Positioning System Based on Differential Inductance

The invention discloses an on-line electric vehicle wireless charging positioning system based on differential inductance, which calculates the position of the secondary power coil relative to the primary power coil according to the coupling coefficient between at least three differential inductance coils placed on the primary power coil and the secondary power coil; and shields the interference caused by the primary power coil by using the differential inductance, and only retains the interference caused by the primary power coil. The coupling voltage between the secondary power coil and the primary power coil is realized by adding a small amount of hardware to the original side and making no changes to the secondary side of the vehicle, and the real-time position detection can be carried out under the condition of charging by making full use of the original secondary power coil without adding a special signal transmitting circuit to the original side. Therefore, the system of the invention can effectively solve the problems of slow charging speed and low efficiency caused by the relative distance between the primary and secondary sides of the power coil.

【技术实现步骤摘要】
一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统
本专利技术属于电动汽车无线充电
，具体涉及一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统。
技术介绍
随着能源危机和环境污染问题的不断加剧，电动汽车逐步替代传统能源汽车的趋势也愈加明显，然而很多因素限制了电动汽车的应用，例如电池体积大、价格高、续航时间短等。目前电动汽车普遍采用的插入式充电方式存在接触口老化易出现电火花；输电线缆长度和拖曳阻碍限制了移动设备的灵活性；传输设备在高温高压等恶劣环境下耐受性差，维护成本高等问题；电动汽车想要大规模推广，需要采用一种新的充电方式。相比较于传统的插入式充电系统，非接触式电能传输系统无需物理线路的连接，可以克服传统充电方法带来的易受电击、易受环境影响等不足，实现电能绿色、高效、安全地传输。目前实际应用的电动汽车无线充电技术主要为感应耦合型，即利用电磁感应原理，通过磁场在耦合线圈上产生的感应电动势来进行能量传导。一般原边功率线圈安装于地面发射功率，副边功率线圈安装于电动汽车底部，接收功率；原副边线圈之间在水平方向上偏移会导致无线能量传输系统效率的下降以及系统内电力电子器件电压电流应力的提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统，包括放置于地面的原边单元和车载的副边单元；其特征在于：所述原边单元包括原边功率线圈、至少三个以不同位置放置于原边功率线圈之上的差分电感线圈以及一个信号处理模块，所述差分电感线圈与信号处理模块通过磁接口耦合，所述副边单元包括副边功率线圈，所述副边功率线圈与差分电感线圈和原边功率线圈耦合；所述原边功率线圈通电后产生固定频率和幅值的电流，并通过耦合引起副边功率线圈产生相同频率的感应电流，从而为电动汽车充电；所述副边功率线圈通过耦合使得差分电感线圈上产生输出电压；所述信号处理模块采集原边功率线圈上的电流幅值以及各差分电感线圈上的输出电压幅值，进而通...

【技术特征摘要】
1.一种基于差分电感的在线式电动汽车无线充电定位系统，包括放置于地面的原边单元和车载的副边单元；其特征在于：所述原边单元包括原边功率线圈、至少三个以不同位置放置于原边功率线圈之上的差分电感线圈以及一个信号处理模块，所述差分电感线圈与信号处理模块通过磁接口耦合，所述副边单元包括副边功率线圈，所述副边功率线圈与差分电感线圈和原边功率线圈耦合；所述原边功率线圈通电后产生固定频率和幅值的电流，并通过耦合引起副边功率线圈产生相同频率的感应电流，从而为电动汽车充电；所述副边功率线圈通过耦合使得差分电感线圈上产生输出电压；所述信号处理模块采集原边功率线圈上的电流幅值以及各差分电感线圈上的输出电压幅值，进而通过查表计算出副边单元的位置坐标。2.根据权利要求1所述的在线式电动汽车无线充电定位系统，其特征在于：所述差分电感线圈由两个接收线圈l1和l2组成，接收线圈l1和l2的一同名端相互连接，接收线圈l1和l2的另一同名端通过磁接口耦合的形式连接至信号处理模块；在移除副边功率线圈的情况下，接收线圈l1与原边功率线圈的互感为Mp1，接收线圈l2与原边功率线圈的互感为Mp2，且Mp1＝Mp2使得原边功率线圈在接收线圈l1和l2上的感应电压相互抵消。3.根据权利要求2所述的在线式电动汽车无线充电定位系统，其特征在于：所述差分电感线圈的输出电压Uso如下：Uso＝I2·jω(Mr1-Mr2)其中：I1为通电后原边功率线圈上的电流幅值，I2为副边功率线圈上的感应电流幅值，ω为通电后原边功率线圈上的电流角频率，j为虚数单位，M为原边功率线圈与副边功率线圈之间的互感，Mr1和Mr2分别为接收线圈l1和l2与副边功率线圈之间的互感，RZ和LZ分别为副边功率线圈所连负载的阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：程泽乾，陈浩，梅营，吴建德，何湘宁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33