电动汽车大功率多端口无线充电桩制造技术

电动汽车大功率多端口无线充电桩，包括电性连接的原边整流逆变电路、初级谐振补偿电路、原边线圈和车辆上电性连接的接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC电路，原边的整流逆变电路、初级谐振补偿电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC电路采用三相拓扑结构；原边的整流逆变电路具有一路，初级谐振补偿电路、原边线圈各具有多路，原边的整流逆变电路的电源输出端和多路初级补偿电路及原边线圈的电源输入端分别电性连接，原边线圈及副边线圈分是DDQ线圈。本发明专利技术采用三相拓扑结构作为基础，减少了充电成本、提高了电源转换效率、生产及运维成本显著降低，并给车辆充电带来了便利。来了便利。来了便利。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车大功率多端口无线充电桩


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电桩设备
，特别是一种电动汽车大功率多端口无线充电桩。

技术介绍

[0002]电动汽车由于节能环保，应用越来越广泛，相应的电动汽车的充电站建设也越来越多。现有的电动汽 车一般采用有线充电方式。近年来，随着无线电能传输技术的发展，基于磁场耦合式电动汽车静态无线充 电技术(以下均简称为无线充电系统)得到了越来越多的关注，相比于传统的有线充电系统，无线充电系 统没有电气连接，不需要手动连接充电电缆，具有操作方便、维护成本低、防水防尘、可实现全自动充电 过程等优点，并能够较好地与电动汽车自动泊车、无人驾驶及网联化汽车等技术契合。电动汽车无线充电 系统一般包括原边的整流逆变电路、初级补偿电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级补偿电 路、整流电路、DC/DC电路，工作时原边整流逆变电路将输入的交流电源转为高频交流电源、然后通过初 级补偿电路处理后经原边线圈(耦合线圈)通过无线方式输出；车辆上副边线圈从原边线圈感应到电流后， 经次级补偿电路处理后输出到整流电路将电源进行整流，然后再通过DC/DC电路转换后输出稳定的直流 电源为车辆蓄电池充电。
[0003]现有的电动汽车无线充电系统一般采用单向交流电源，其存在输出功率低，电源转换效率不高的缺点。 还有就是，无线充电系统的原边由于一路整流逆变电路只能对应一路初级补偿电路、原边线圈使用，也就 是说，一套无线充电系统的原边只具有一个输出端口(原边线圈)，只能对应一辆车充电使用，所以采用 多套无线充电系统为多辆车同时充电不但造成设备整体结构复杂、生产成本增加，且也增加了运维成本。 最后就是，现有的无线充电系统其采用的原边及副边线圈一般是DD型线圈，DD型线圈是由两个电路并 联、磁路串联的矩形线圈组成(分别位于充电端以及车辆上)；它克服了传统的圆形线圈和磁通管式线圈 的低耦合系数、较差的抗水平偏移特性等缺点，但受到结构限制，实际应用中存在交叉耦合的缺点，这样 会使电源转换效率降低，且还存在抗偏移特性不强等特点。

技术实现思路

[0004]为了克服现有基于磁场耦合式的电动汽车充电系统，由于结构所限存在充电成本高、电源转换效率低、 抗偏移能力、系统传输功率受到限制，以及一套无线充电系统的原边只具有一个输出端口，多套无线充电 系统为多辆车同时充电不但设备整体结构复杂、生产成本增加，并增加了运维成本的弊端，本专利技术提供了 采用三相拓扑结构作为基础，减少了充电成本，提高了输出功率，在原边线圈及副边线圈的DD型线圈的 基础上增加一个与原线圈成90
°
放置的DD型线圈，有效降低了交叉耦合，提高了电能传输功率，具有较 大输出功率的原边整流逆变电路并联有多路初级谐振补偿电路、三相耦合线圈，一路原边整流逆变电路能 同时驱动多路初级谐振补偿电路、三相耦合线圈工作，同时为多辆车充电，由此实现了设备更加紧凑、生 产及运维成本显著降低目的的电动汽车大功率多端口无线充电桩。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]电动汽车大功率多端口无线充电桩，包括原边的整流逆变电路、初级谐振补偿电路、原边线圈以及车 辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC电路，其特征在于所述原边的整流逆变电 路、初级谐振补偿电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC 电路采用三相拓扑结构；所述原边的整流逆变电路具有一路，初级谐振补偿电路、原边线圈各具有多路， 多路谐振补偿电路及一路整流逆变电路安装在元件箱内，多路原边线圈分别单独安装在壳体内；所述原边 的整流逆变电路电源输入端和三相电源电性连接，整流逆变电路的电源输出端和多路初级补偿电路的电源 输入端电性连接，多路初级补偿电路的电源输出端和多路原边线圈的电源输入端分别电性连接；所述副边 线圈的电源输出端和次级补偿电路的电源输入端电性连接，次级补偿电路的电源输出端和整流电路的电源 输入端电性连接，整流电路的电源输出端和DC/DC电路的电源输入端电性连接；所述原边线圈及副边线 圈分别具有一组Q型线圈、两组DD线圈，原边线圈及副边线圈的Q型线圈、第一组DD线圈、第二组 DD线圈分别绕制在原边线圈及副边线圈铁芯上，原边线圈及副边线圈的第二组DD线圈和第一组DD线 圈互成90
°
分布。
[0007]进一步地，所述原边的整流逆变电路是三相整流逆变电路，初级谐振补偿电路是三相SS谐振补偿网络； 原边的初级谐振补偿电路的谐振频率和整流逆变电路的开关频率相同。
[0008]进一步地，所述原边的初级谐振补偿电路和整流逆变电路之间安装有接触控制器，车辆蓄电池充电时， 接触控制器控制整流逆变电路和初级谐振补偿电路的电源输入端闭合，不充电时，控制整流逆变电路和初 级谐振补偿电路的电源输入端开路。
[0009]进一步地，所述原边的原边线圈及车辆上的副边线圈是三相耦合线圈。
[0010]进一步地，所述接收端的次级谐振补偿电路是三相SS谐振补偿网络；整流电路是三相整流电路； 次级谐振补偿电路的谐振频率和整流电路的开关频率相同；次级谐振补偿电路和初级谐振补偿电路的谐振 频率一致。
[0011]进一步地，所述DC/DC电路是大功率输出的双功率管拓扑结构。
[0012]本专利技术有益效果是：本专利技术采用三相拓扑结构作为基础，在各模块共同作用下，采用三相对称的无中 线连接的方式给负载充电，减少了充电成本、提高了电源转换效率；本专利技术在原边线圈及接收端线圈的Q 型线圈上放置一组DD线圈，再在其上放置一组互成90
°
的DD线圈，形成DDQ线圈，这样有效降低了 电源交叉耦合，提高了电能的传输功率。本专利技术具有较大输出功率的原边整流逆变电路并联有多路初级谐 振补偿电路、三相耦合线圈，一路原边整流逆变电路能同时驱动多路初级谐振补偿电路、三相耦合线圈工 作，同时为多辆车充电，整体设备更加紧凑、生产及运维成本显著降低，并给车辆充电带来了便利。本发 明为基于磁场耦合式的电动汽车充电系统技术发展起到了有力技术支撑。基于上述，所以本专利技术具有好的 应用前景。
附图说明
[0013]以下结合附图和实施例将本专利技术做进一步说明。
[0014]图1是本专利技术电路结构框图。
[0015]图2分别本专利技术DDQ线圈结构示意图。
[0016]图3是本专利技术对电动汽车无线充电系统的原边及副边耦合线圈的分析图。
[0017]图4是本专利技术结构框图。
具体实施方式
[0018]图1、2、3、4中所示，电动汽车大功率多端口无线充电桩，包括原边的整流逆变电路、初级谐振补偿 电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC电路，所述原边的 整流逆变电路、初级谐振补偿电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电 路、DC/DC电路采用三相拓扑结构；所述原边的整流逆变电路具有一路，初级谐振补偿电路、原边线圈各 具有多路，多路谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电动汽车大功率多端口无线充电桩，包括原边的整流逆变电路、初级谐振补偿电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC电路，其特征在于所述原边的整流逆变电路、初级谐振补偿电路、原边线圈以及车辆上接收端的副边线圈、次级谐振补偿电路、整流电路、DC/DC电路采用三相拓扑结构；所述原边的整流逆变电路具有一路，初级谐振补偿电路、原边线圈各具有多路，多路谐振补偿电路及一路整流逆变电路安装在元件箱内，多路原边线圈分别单独安装在壳体内；所述原边的整流逆变电路电源输入端和三相电源电性连接，整流逆变电路的电源输出端和多路初级补偿电路的电源输入端电性连接，多路初级补偿电路的电源输出端和多路原边线圈的电源输入端分别电性连接；所述副边线圈的电源输出端和次级补偿电路的电源输入端电性连接，次级补偿电路的电源输出端和整流电路的电源输入端电性连接，整流电路的电源输出端和DC/DC电路的电源输入端电性连接；所述原边线圈及副边线圈分别具有一组Q型线圈、两组DD线圈，原边线圈及副边线圈的Q型线圈、第一组DD线圈、第二组DD线圈分别绕制在原边线圈及副边线圈铁芯上，原边线圈及副边线圈的第二组DD线圈和第一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘赫，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：