无线充电车端设备电源电路和充电控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无线充电车端设备电源电路，包括：谐振网络连接在车端副边线圈和功率转换组件之间；滤波网络连接在功率转换组件和车端高压电池之间；继电器连接在滤波网络第一连接端和车端高压电池正极之间；车端充电控制器根据功率请求驱动功率转换组件执行预充电；车辆高压电池控制器向车端充电控制器发送功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态，其根据功率请求和预充电完成指令控制继电器状态。本发明专利技术还涉及一种所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法。本发明专利技术能避免高压电池在继电器导通瞬间存在的反灌电流，有效保护车端充电设备的滤波网络，延长充电设备的使用寿命，不仅减少了开发成本，而且有效提高了充电设备的效率。充电设备的效率。充电设备的效率。

【技术实现步骤摘要】
无线充电车端设备电源电路和充电控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种无线充电车端设备电源电路。本专利技术还涉及一种所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车产业的迅速发展，高可靠性，高便利性的电源设备一直是电源工作者孜孜不倦的追求。因此，无线充电技术逐渐受到人们的青睐。
[0003]同时新能源汽车电池作为大容量储能元件，当汽车电池与充电设备连接时，高电压等级的电池电压如果反向灌入充电设备，则无线充电设备的功率元件不可避免承受着极大的反灌电流，尤其充电设备启动阶段，由于功率器件自身的瞬态特性及控制器控制精度等问题，反灌电流出现的问题更加严重，进而对电子元件造成不可避免的损伤，从而影响无线充电电源设备自身的可靠性，进一步影响新能源汽车系统的可靠性。
[0004]为了解决上述问题，减小对充电设备的功率器件的损伤，科技工作者做了大量研究，具体方法可总结包括：1)充电设备输出侧增加二极管；2)充电设备输出侧增加oring
‑
mos电路；3)充电设备输出侧使用二极管整流。
[0005]虽然上述方法可有效解决高压电池电压反灌电流的风险，但仍存在以下问题：方法1)增加的二极管要求耐压等级高，电流应力大，从而使得器件的体积大，增大了充电设备的体积要求，且增加了二极管的部分损耗，减少了系统的整体效率。方法2)增加的oring
‑
mos电路，不仅增加的设计的成本，而且增加了电源设备的控制的难度。方法3)增加了电源的部分损耗，减少了电源效率。
[0006]因此，如何有效防止高压电池给充电设备反向供电，进而保护对充电设备电子元件的损伤，对提高充电电源模块的可靠性和安全性具有重要的意义和必要性。

技术实现思路

[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]本专利技术要解决的技术问题是提供一种在不增加硬件成本的前提下，能避免无线充电设备启动阶段高压电池出反灌电流对无线充电设备造成损伤的无线充电车端设备电源电路。
[0009]相应的，本专利技术还提供了一种所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供的无线充电车端设备电源电路，包括：
[0011]谐振网络,其连接在车端副边线圈和功率转换组件之间；
[0012]滤波网络，其连接在功率转换组件和车端高压电池之间；
[0013]继电器，其连接在滤波网络第一连接端和车端高压电池正极之间；
[0014]车端充电控制器，其根据功率请求驱动功率转换组件执行预充电，预充电完成时其向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；
[0015]车辆高压电池控制器，其向车端充电控制器发送功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态，其根据功率请求和预充电完成指令控制继电器状态。
[0016]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，所述谐振网络包括：
[0017]第一电容,其与第一电感串联在车端副边线圈一侧，第一电感作为该谐振网络第一连接端；
[0018]第二电容,其与第二电感串联在车端副边线圈另一侧，第二电感作为该谐振网络第二连接端；
[0019]第三电容,其一端连接在第一电容和第一电感之间，其另一端连接在第二电容和第二电感之间。
[0020]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，所述功率转换组件包括：
[0021]第一开关器件，其第一端与第二开关器件串联；
[0022]第三开关器件，其第一端与第四开关器件串联；
[0023]其中，第一开关器件和第二开关器件之间形成该功率转换组件的第一输入端，第三开关器件和第四开关器件之间形成该功率转换组件的第二输入端，第一开关器件第二端和第三开关器件第二端相连形成该功率转换组件的第一输出端，第二开关器件第二端和第四开关器件第二端相连形成该功率转换组件的第二输出端。
[0024]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，第一开关器件～第四开关器件，每个开关器件并联一个二极管。
[0025]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，所述滤波网络包括：
[0026]第四电容和第五电容并联；
[0027]第三电感，其连接在第四电容第一端和第五电容第一端之间；
[0028]其中，第四电容第一端作为该滤波网络第一连接端，第四电容第二端作为该滤波网络第二连接端。
[0029]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电；
[0030]直至Vo＞Vbat,车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；
[0031]Vo是第五电容两端指定电压，Vbat是高压电池电压。
[0032]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，采用以下方式停止向输出侧供电；
[0033]车辆高压电池控制器保持继电器恒关断，车端充电控制器驱动功率转换组件，使第二开关器件和第四开关器恒导通，使第一开关器件和第三开关器件恒关断。
[0034]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，车辆高压电池控制器接收到预充电完成指令，车辆高压电池控制器驱动继电器导通同时将继电器状态发送给车端充电控制器，进入充电准备；
[0035]车端充电控制器根据功率请求和继电器状态判断是否发生故障，若无故障则启动充电，若发生故障则向车辆高压电池控制器发送故障信息，停止充电。
[0036]其中，根据继电器状态判断是否发生故障，示例性的包括过继电器温故障(温度大于温度设定阈值)，继电器输出Vo过压故障(电压大于电压设定阈值)和/或继电器输出Vo欠压故障(输出电压低于电压设定阈值)等。
[0037]可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，采用以下方式停止充电：
[0038]车端充电控制器使功率转换组件的第二开关器件和第四开关器恒导通，第一开关器件和第三开关器恒关断，同时向车辆高压电池控制器发送故障信息，车辆高压电池控制器关断继电器。
[0039]本专利技术提供一种上述任意一项所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法，包括以下步骤：
[0040]S1，车辆高压电池控制器向车端充电控制器发出功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态至车端充电控制器；
[0041]S2，车端充电控制器根据功率请求向车辆高压电池控制器发送预充电命令；
[0042]S3，执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电；
[0043]S4，直至Vo＞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线充电车端设备电源电路，其特征在于，包括：谐振网络,其连接在车端副边线圈和功率转换组件之间；滤波网络，其连接在功率转换组件和车端高压电池之间；继电器，其连接在滤波网络第一连接端和车端高压电池正极之间；车端充电控制器，其根据功率请求驱动功率转换组件执行预充电，预充电完成时其向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；车辆高压电池控制器，其向车端充电控制器发送功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态，其根据功率请求和预充电完成指令控制继电器状态。2.如权利要求1所述的无线充电车端设备电源电路，其特征在于，所述谐振网络包括：第一电容,其与第一电感串联在车端副边线圈一侧，第一电感作为该谐振网络第一连接端；第二电容,其与第二电感串联在车端副边线圈另一侧，第二电感作为该谐振网络第二连接端；第三电容,其一端连接在第一电容和第一电感之间，其另一端连接在第二电容和第二电感之间。3.如权利要求2所述的无线充电车端设备电源电路，其特征在于，所述功率转换组件包括：第一开关器件，其第一端与第二开关器件串联；第三开关器件，其第一端与第四开关器件串联；其中，第一开关器件和第二开关器件之间形成该功率转换组件的第一输入端，第三开关器件和第四开关器件之间形成该功率转换组件的第二输入端，第一开关器件第二端和第三开关器件第二端相连形成该功率转换组件的第一输出端，第二开关器件第二端和第四开关器件第二端相连形成该功率转换组件的第二输出端。4.如权利要求3所述的无线充电车端设备电源电路，其特征在于：第一开关器件～第四开关器件，每个开关器件并联一个二极管。5.如权利要求4所述的无线充电车端设备电源电路，其特征在于，所述滤波网络包括：第四电容和第五电容并联；第三电感，其连接在第四电容第一端和第五电容第一端之间；其中，第四电容第一端作为该滤波网络第一连接端，第四电容第二端作为该滤波网络第二连接端。6.如权利要求5所述的无线充电车端设备电源电路，其特征在于：执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电；直至Vo＞Vbat,车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；Vo是第五电容两端指定电压，Vbat是高压电池电压。7.如权利要求6所述的无线充电车端设备电源电路，其特征在于，采用以下方式停止向输出侧供电；车辆高压电池控制器保持继电器恒关断，车端充电控制器驱动功率转换组件，使第二开关器件和第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦庭，裴佳芬，杨阳，
申请(专利权)人：纵目科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：