用于电动汽车无线充电的能信同传方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于电动汽车无线充电的能信同传方法及系统，方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
用于电动汽车无线充电的能信同传方法及系统


[0001]本专利技术属于无线电能传输
，更具体地说，特别涉及一种用于电动汽车无线充电的能信同传方法及系统
。

技术介绍

[0002]电动汽车作为一种清洁能源交通工具，既满足人们对交通便利的需求，同时也是替代传统燃油汽车，响应国家节能减排，战略性发展的产业之一
。
随着全球电动汽车领域的高速发展，电动汽车的充电问题有待解决
。
传统的插拔式充电方式，电缆插座裸漏在外
。
在大功率充电过程中，如果遇到阴雨天气，汽车表面或者充电触头沾水的情况，很容易发生短路或者产生电火花，为电动汽车带来安全隐患
。
同时随着电动汽车自动驾驶
、
自动泊车技术的发展，自动充电成为完成电动汽车智能化无人化系统的重要一环
。
[0003]基于以上问题和需求，电动汽车无线充电方式成为热门解决方案
。
电动汽车的无线充电技术指在地下放置的无线充电能量发射装置包括电源
、
交流
‑
直流
‑
交流的高频逆变装置
、
发射线圈；以及车载能量接收装置包括能量接收线圈
、
整流装置
、
车载电池
。
该技术通过发射装置得到高频交流电，利用电磁感应现象，能量耦合机构传递到车载接收端
。
在传输过程中，地面线圈与车载线圈需要进行信息传输，但是独立通道的通讯模块往往受到能量线圈的干扰，出现大量的噪声和较高的误码率，因此，如何解决电动汽车能量信号同时传输，成为电动汽车实现无线充电在实际应用中的关键一步
。
[0004]中国专利
200910191716.3
公开了一种非接触能量信号同步传输的方及其装置，通过改变逆变器的工作频率来同步传输数字信号，但其存在的技术缺陷是：数据0所对应的频率点会对能量传输产生阻碍，针对电动汽车无线充电系统而言，如果数据信号0过多的情况下，容易影响无线电能传输的效率
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术首先提供一种用于电动汽车无线充电的能信同传方法，该方法将预传输的数据重新编码，通过增加“1”的个数，减少“0”的个数来降低信号传输过程中对能量的影响
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案如下：
[0007]一种用于电动汽车无线充电的能信同传方法，其关键在于，包括以下步骤：
[0008]S1
：将原边需要发送的数据映射成对应的字符，并按照8位二进制编码的方式对每个字符进行编码，且每个字符所对应的8位二进制编码中最多不超过2位0；
[0009]S2
：根据电动汽车无线充电系统的元件参数确定切换频率，其中编码“1”对应频率
f1、
编码“0”对应频率
f2；
[0010]S3
：根据切换频率
f1
和
f2
确定频率切换时间点，然后产生对应频率的
PWM
方波驱动无线充电系统中原边的逆变器开关；
[0011]S4
：读取接收线圈上的感应信号，并对两种频率信号的上升沿进行计数；
[0012]S5
：根据两种频率信号的上升沿解调出对应的二进制字符，并还原得到原边发送的数据
。
[0013]可选地，步骤
S1
中将原边需要发送的数据映射成对应的字符是由0～9组成，每个字符对应的8位二进制编码如下：
[0014]符号二进制
000111111111111110211111101311111011411110111511101111611011111710111111801111111911111100
[0015]其中二进制编码中的“1”对应频率
f1、“0”对应频率
f2。
[0016]可选地，电动汽车无线充电系统采用
LCC
‑
S
拓扑结构
。
[0017]作为一种实施方式，频率
f1为系统固有谐振频率，频率
f2＝
1/3
频率
f1。
针对
LCC
‑
S
系统拓扑，由于系统具有两个谐振频率，因此可以选择频率
f1为系统第一谐振频率，对应的角频率为频率
f2为系统第二谐振频率，对应的角频率为其中
L
s
为接收线圈自感，
C
s
副边补偿电容值，
C
p1
为原边
LCC
谐振回路中的并联谐振电容
。
[0018]可选地，步骤
S3
中每个频率对应的
PWM
方波的占空比均为
50
％
。
[0019]基于上述方法，本专利技术还提供一种用于电动汽车无线充电的能信同传系统，其关键在于：包括直流电源
、
高频逆变器
、
原边补偿网络
、
发射线圈
、
接收线圈
、
副边补偿网络
、
整流滤波电路和负载，所述高频逆变器的开关管通过变频信号发射器驱动，所述接收线圈上设置有解调装置，所述变频信号发射器和所述解调装置之间按照前文所述的能信同传方法实现原边数据向副边传输
。
[0020]可选地，原边补偿网络采用
LCC
补偿结构，所述副边补偿网络设置有副边补偿电容
。
[0021]本专利技术提供的用于电动汽车无线充电的能信同传方法及系统，具备以下
[0022]有益效果：
[0023]本专利技术在不改变系统结构和元器件参数的情况下，仅通过改变编码方式即可优化系统性能，有效降低信号传输过程对能量传输造成的影响
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提供的用于电动汽车无线充电的能信同传方法流程图；
[0025]图2为本专利技术提供的用于电动汽车无线充电的能信同传系统原理图；
[0026]图3为图2所示系统的能量传输通道等效电路图；
[0027]图4为常规的
ASCII
编码方式对应的符号“0”的调制信号波形图；
[0028]图5为常规的
ASCII
编码方式对应的符号“0”的信号解调波形图；
[0029]图6为不同编码方式下负载输出电压的对比波形图
。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述
。
以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围
。
[0031]首先，本实施例提供一种用于电动汽车无线充电的能信同传方法，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于电动汽车无线充电的能信同传方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：将原边需要发送的数据映射成对应的字符，并按照8位二进制编码的方式对每个字符进行编码，且每个字符所对应的8位二进制编码中最多不超过2位0；
S2
：根据电动汽车无线充电系统的元件参数确定切换频率，其中编码“1”对应频率
f1、
编码“0”对应频率
f2；
S3
：根据切换频率
f1
和
f2
确定频率切换时间点，然后产生对应频率的
PWM
方波驱动无线充电系统中原边的逆变器开关；
S4
：读取接收线圈上的感应信号，并对两种频率信号的上升沿进行计数；
S5
：根据两种频率信号的上升沿解调出对应的二进制字符，并还原得到原边发送的数据
。2.
根据权利要求1所述的用于电动汽车无线充电的能信同传方法，其特征在于，步骤
S1
中将原边需要发送的数据映射成对应的字符是由0～9组成，每个字符对应的8位二进制编码如下：符号二进制
000111111111111110211111101311111011411110111511101111611011111710111111801111111911111100
其中二进制编码中的“1”对应频率
f1、“0”对应频率
f2。3.
根据权利要求2所述的用于电动汽车无线充电的能信同传方法，其特征在于，电动汽车无线充电系统采用
LCC
‑
S
拓扑结构
。4.
根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖静，王智慧，周柯，李小飞，王岩，韩帅，陈绍南，吴晓锐，莫宇鸿，龚文兰，吴宁，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：