一种无线充电系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无线充电系统的控制方法，所述控制方法包括：获取所述无线充电系统的输出功率；根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压的移相角；根据所述移相角调节所述无线充电系统的工作状态，以调节所述无线充电系统工作于充电模式或放电模式。与现有技术相比，一方面，本发明专利技术可以在车辆空闲的情况下，实现夜间充电，白天放电，实现能源最大化利用，另一方面，本发明专利技术能在实现双向工作的条件下，可使发射线圈与接收线圈的电流实现唯一参数控制，不受输出功率影响，且发射线圈与接收线圈电流相等，优化了损耗分配，提升了工作效率。提升了工作效率。提升了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电系统的控制方法


[0001]本专利技术涉及无线充电系统，特别是一种无线充电系统的控制方法。

技术介绍

[0002]随着我国近年来在电动汽车领域的高速发展，如何实现电动汽车的安全、便捷和快速的充电意义重大。电动汽车充电的传统方案是通过充电桩从电网直接获取电能。然而电动汽车进行有线充电时，充电插座或者电缆线通常有裸露在外的部分，在大功率充电时，容易产生电火花和电弧，存在重大安全隐患；同时传统的有线充电需要用户进行手动操作，人为的疏忽和充电插座的频繁插拔产生的硬件磨损均容易造成接触不良的现象，导致发生大功率环境下的人身安全事件。
[0003]为解决以上问题，通常采用近距离无线输电技术来实现电动汽车无线充电。电动汽车无线充电技术，分为三个部件，分别为能量供给单元、发射端与接收端。能量供给单元为落地式或挂壁式安装，输入为交流市电，主要功能将交流电整流为直流电，并经过逆变产生高频电流；发射端安装在地面或地下，通过线缆与桩端连接，将桩端产生的高频电流转换为磁场能量并发射；接收端安装在汽车底部，接收磁场能量，将感生电流整流后为电动汽车电池充电。
[0004]其中，传统的汽车无线充电系统中，仅支持充电功能，因此，如何设计一种无线充电系统的控制方法，可以在车辆空闲的情况下，夜间充电，白天放电，实现能源最大化利用，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中，传统的汽车无线充电系统仅支持充电功能的问题，本专利技术提出了一种无线充电系统的控制方法。
[0006]本专利技术的技术方案为，提出了一种无线充电系统的控制方法，包括：
[0007]获取所述无线充电系统的输出功率；
[0008]根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压之间的移相角；
[0009]根据所述移相角调节所述无线充电系统的工作状态，以调节所述无线充电系统工作于充电模式或放电模式；
[0010]其中，所述设定功率为所述无线充电系统的输出功率的预设值。
[0011]进一步，在所述根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压之间的移相角之前，还包括：
[0012]根据所述输出功率以及设定功率计算输出功率误差，所述输出功率误差满足：
[0013]Perror＝Pset
‑
Pout；
[0014]其中，Perror为所述输出功率误差、Pset为所述设定功率、Pout为所述输出功率。
[0015]进一步，所述移相角与所述输出功率误差满足：
[0016]其中，K
P
为比例系数、K
I
为积分系数、Perror(t)为输出功率误差对时间的函数、为所述移相角对时间的函数。
[0017]进一步，在所述根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压之间的移相角后，所述控制方法还包括：
[0018]检测所述设定功率是否改变；
[0019]若是，则重新计算所述输出功率误差以及所述移相角；
[0020]若否，则维持所述无线充电系统当前的输出功率。
[0021]进一步，在所述根据所述输出功率以及设定功率计算输出功率误差之前，还包括：
[0022]预先设定所述发射线圈工作的第一预设电流以及所述接收线圈工作的第二预设电流；
[0023]采集所述逆变电路的输入电压以及所述整流电路的输出电压；
[0024]根据所述输入电压以及所述第一预设电流计算所述逆变电路的输出的第一占空比，根据所述输出电压以及所述第二预设电流计算所述整流电路的输入的第二占空比；
[0025]调节所述逆变电路以及所述整流电路中开关管的工作状态，使所述逆变电路的输出处于所述第一占空比、整流电路的输入处于所述第二占空比，以避免所述无线充电系统损耗分配不均。
[0026]进一步，所述第一占空比满足：
[0027][0028]其中，w0为谐振角频率、L
F1
为所述第一补偿电路中电感的感量、V
in
为所述输入电压、D
AB
为所述第一占空比、I
BP
为所述第一预设电流。
[0029]进一步，所述第二占空比满足：
[0030][0031]其中，w0为谐振角频率、L
F2
为所述第二补偿电路中电感的感量、V
out
为所述输出电压、D
ab
为所述第二占空比、I
VP
为所述第二预设电流。
[0032]进一步，所述第一预设电流与所述第二预设电流大小相等。
[0033]所述第一补偿电路包括：电感LF1、电容CF1、电容C1；
[0034]所述电感LF1一端连接到所述逆变电路的第一输出端、另一端串联所述电容C1后连接到所述发射线圈的第一端，所述发射线圈的第二端连接到所述逆变电路的第二输出端，所述电容CF1一端连接到所述电感LF1与所述电容C1之间、另一端连接到所述逆变电路的第二输出端与所述发射线圈的第二端之间。
[0035]进一步，所述第二补偿电路包括：电感LF2、电容CF2、电容C2；
[0036]所述电容C2一端连接到所述接收线圈的第一端、另一端串联所述电感LF2后连接到所述整流电路的第一输入端，所述接收线圈的第二端连接到所述整流电路的第二输入端，所述电容CF2一端连接到所述电容C2与所述电感LF2之间、另一端连接到所述接收线圈的第二端与所述整流电路的第二输入端之间。
[0037]与现有技术相比，本专利技术提出的无线充电系统，能在车辆空闲的情况下，实现夜间充电，白天放电，当作储能系统使用。同时，本专利技术还能在实现双向工作的条件下，使发射线圈与接收线圈的电流，实现唯一参数控制，不受输出功率的影响，发射线圈与接收线圈电流相等，优化的损耗分配，提升效率。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术提供的一种无线充电系统的电路拓扑图；
[0040]图2为本专利技术提供的一种无线充电系统中各电路的电压波形图；
[0041]图3为本专利技术提供的一种无线充电系统的控制方法所涉及的占空比的示意波形图；
[0042]图4为本专利技术提供的一种无线充电系统的控制方法的控制流程图。
具体实施方式
[0043]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0044]由此，本说明书中所指出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统的控制方法，所述无线充电系统包括地端和车端；所述地端包括依次连接的逆变电路、第一补偿电路、发射线圈；所述车端包括依次连接的接收线圈、第二补偿电路、整流电路；其中，所述发射线圈与所述接收线圈构成一松耦合变压器，其特征在于，所述控制方法包括：获取所述无线充电系统的输出功率；根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压之间的移相角；根据所述移相角调节所述无线充电系统的工作状态，以调节所述无线充电系统工作于充电模式或放电模式；其中，所述设定功率为所述无线充电系统的输出功率的预设值。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压之间的移相角之前，还包括：根据所述输出功率以及设定功率计算输出功率误差，所述输出功率误差满足：Perror＝Pset
‑
Pout；其中，Perror为所述输出功率误差、Pset为所述设定功率、Pout为所述输出功率。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述移相角与所述输出功率误差满足：其中，K
P
为比例系数、K
I
为积分系数、Perror(t)为输出功率误差对时间的函数、为所述移相角对时间的函数。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述根据所述输出功率以及设定功率计算所述逆变电路的输出电压以及所述整流电路的输入电压之间的移相角后，所述控制方法还包括：检测所述设定功率是否改变；若是，则重新计算所述输出功率误差以及所述移相角；若否，则维持所述无线充电系统当前的输出功率。5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述根据所述输出功率以及设定功率计算输出功率误差之前，还包括：预先设定所述发射线圈工作的第一预设电流以及所述接收线圈工作的第二预设电流；采集所述逆变电路的输入电压以及所述整流电路的输出电压；根据所述输入电压以及所述第一预设电流计算所述逆变电路的输出的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯颖盈，姚顺，刘畅，
申请(专利权)人：深圳威迈斯新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：