一种电动汽车无线充电装置及其输出控制方法制造方法及图纸

技术编号:8657151 阅读:213 留言:0更新日期:2013-05-02 00:57
一种电动汽车无线充电装置及其输出控制方法,包括与工频电源相连的发射端和与电动汽车电池系统相连的接收端。所述发射端由工频整流单元、功率因数校正单元、逆变单元、发射线圈单元、第一通信单元和第一控制单元构成;所述接收端由接收线圈单元、负载补偿单元、高频整流滤波单元、BOOST升压变换单元、第二通信单元和第二控制单元构成;所述输出控制方法为发射端仅对输出功率进行开启和关闭控制,接收端则根据电池系统要求对输出电压或电流进行连续闭环控制。所述的发射线圈单元和接收线圈单元通过相互耦合进行无线能量传输,所述的第一通信单元和第二通信单元进行通过无线方式进行通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车无线充电设备,尤其涉及一种大功率、高效率、中距离的电动汽车无线充电装置及其输出控制方法
技术介绍
发展电动汽车无线充电技术意义重大,能彻底解决传统接触式充电易磨损,易触电,多次插拔后可能造成电能传输不可靠以及不方便等缺点。但电动汽车无线充电至少需要数kW的输出功率,传输距离要求也较远,这给电动汽车无线充电技术造成了很大的挑战。现有的无线充电产品普遍采用电磁感应方式进行电力传输,这类产品具有功率小,效率不高,传输距离近等特点,主要用于便携式电子产品充电。这些特点导致了利用电磁感应原理的无线充电装置很难应用于电动汽车充电。2006年11月美国麻省理工学院(MIT)物理系助理教授Marin Soljacic研究小组提出了磁耦合谐振技术,并于2007年6月进行了实验验证,相隔2.16m隔空将一只60W灯泡点亮,效率为 40% (文献1::Andre Kurs et al,“Wireless power transfer via stronglycoupled magnetic resonances ”,2007 年 7 月 6 日,Science, V0L317本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车无线充电装置,其特征在于所述的无线充电装置包括连接在工频电源的发射端和与电动汽车电池系统相连的接收端;所述发射端由工频整流单元、功率因数校正单元、逆变单元、发射线圈单元、第一通信单元和第一控制单元构成;所述的工频整流单元、功率因数校正单元、逆变单元和发射线圈单元依次顺序串联连接;所述的第一通信单元和第一控制单元串联连接,第一控制单元的输出控制逆变单元;所述接收端由接收线圈单元、负载补偿单元、高频整流滤波单元、BOOST升压变换单元、第二通信单元和第二控制单元构成;接收线圈单元、高频整流滤波单元,BOOST升压变换单元依次顺序串联连接;BOOST升压变换单元的输出连接电动汽车电池系统...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车无线充电装置,其特征在于所述的无线充电装置包括连接在工频电源的发射端和与电动汽车电池系统相连的接收端;所述发射端由工频整流单元、功率因数校正单元、逆变单元、发射线圈单元、第一通信单元和第一控制单元构成;所述的工频整流单元、功率因数校正单元、逆变单元和发射线圈单元依次顺序串联连接;所述的第一通信单元和第一控制单元串联连接,第一控制单元的输出控制逆变单元;所述接收端由接收线圈单元、负载补偿单元、高频整流滤波单元、BOOST升压变换单元、第二通信单元和第二控制单元构成;接收线圈单元、高频整流滤波单元,BOOST升压变换单元依次顺序串联连接;B00ST升压变换单元的输出连接电动汽车电池系统;第二通信单元和第二控制单元串联连接;电池系统的反馈信号作为第二控制单元的输入,第二控制单元的输出控制BOOST升压变换单元;所述的发射端的第一通信单元和接收端的第二通信单元通过无线信号进行通信。2.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电装置,其特征在于,所述的发射端的发射线圈单元由发射线圈和发射端放大线圈组成;发射线圈的半径和发射端放大线圈的半径相同;发射线圈和发射端放大线圈平行放置;发射线圈和发射端放大线圈的中心位于同一轴线上;发射线圈和发射端放大线圈之间距离小于IOmm;所述的发射线圈单元埋设于地下或者放置在地面上。3.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电装置,其特征在于,所述的接收端的接收线圈单元由接收线圈和接收端放大线圈组成;接收线圈的半径和接收端放大线圈的半径相同;接收线圈和接收端放大线圈平行放置;接收线圈和接收端放大线圈的中心位于同一轴线上,接收线圈和接收端放大线圈之间距离小于10mm,所述的接收线圈单元固定于电动汽车的底部。4.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电装置,其特征在于,所述的发射端的发射线圈单元中心轴线和接收端的接收线圈单元中心轴线的距离不超过发射线圈单元的半径Cr);发射线圈单元与接收线圈单元垂直距离在IOOmm至500mm之间;所述的发射线圈单元和接收线圈单元之间进行无线电力传输。5.根据权利要 求1所述的电动汽车无线充电装置,其特征在于,所述的发射线圈单元中的发射线圈串联有第一可变谐振补偿电容(Cl);接收线圈单元的串联有第四可变谐振补偿电容(C4)发射端放大线圈并联有第二可变谐振补偿电容(C2);接收端放大线圈并联有第三可变的谐振补偿电容(C3);通过调节所述的谐振补偿电容的值能够改变四个所述的线圈对磁场的放大倍数。6.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电装置,其特征在于所述接收端的负载补偿单元为由电感和电容串联组成;所述电感和电容在逆变器输出电压频率下处于谐振状态,...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖承林王丽芳陶成轩李均锋
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所
类型:发明
国别省市:

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