[发明专利]一种双向充电装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种双向充电装置和系统。

背景技术

电动汽车是指以车载电池为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。电动汽车因其对环境影响相对传统汽车较小，具有良好的发展前景。

由于电动汽车是靠车载电池提供动力，因此需要对车载电池进行充电。随着充电技术的进步，除了传统的有线充电技术以外，无线充电技术也在电动汽车上得到应用，设置在停车场或其它位置的无线充电发送装置，将电源输出的电能转化为电磁波，并发送该电磁波；设在电动汽车上也对应设有无线充电接收装置接收上述电磁波，并将该电磁波转化为电能输入车载电池。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

随着电动汽车技术的发展，电动汽车车载电池可以作为一个重要蓄电设备与电网（电源）进行能量交换，在一些特殊情况下，有可能会需要电动汽车车载电池为电网充电，但上述充电方式（包括有线充电和无线充电）均只具备单向充电功能，无法实现电动汽车车载电池与电网之间的双向充电。

发明内容

为了解决现有技术中无法实现电动汽车车载电池与电网之间的双向充电的问题，本发明实施例提供了一种双向充电装置和系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种双向充电装置，所述装置包括：

第一整流逆变器，用于对蓄电设备输出的第一直流电进行逆变，得到第一交流电，或者，对接收到的第二交流电或第三交流电进行整流，得到第二直流电或第三直流电，将所述第二直流电或所述第三直流电输出到所述蓄电设备；

第一无线收发模块，用于将所述第一整流逆变器输出的所述第一交流电，转换为第一电磁波并发送所述第一电磁波，或者，接收第二电磁波，并将所述第二电磁波转换为所述第二交流电；

有线充电模块，用于将所述第一整流逆变器输出的所述第一交流电，输出至电源，或者，将所述电源传输的所述第三交流电输出至所述第一整流逆变器；

第一控制模块，用于控制所述第一整流逆变器在逆变和整流两种状态中切换，控制所述第一无线收发模块和所述有线充电模块中的一个处于工作状态。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述第一无线收发模块包括：

第一线圈L1、第一电容C1、第一开关K1、第二线圈L2、第二电容C2和第二开关K2，所述第一线圈L1和所述第一电容C1串联，所述第二线圈L2和所述第二电容C2并联，所述第一开关K1和所述第一线圈L1串联，所述第二开关K2和所述第二线圈L2串联，所述第一控制模块还用于控制所述第一开关K1和所述第二开关K2的开关动作；或者，

所述第一无线收发模块包括：第三线圈L3、第三电容C3和第四电容C4，所述第三线圈L3和所述第四电容C4并联后与所述第三电容C3串联。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述装置还包括：连接在所述蓄电设备和所述第一整流逆变器之间的第一双向直流变换器。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一控制模块，还用于根据无线传输效率，控制所述第一双向直流变换器的输出功率。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一控制模块包括第一数字信号处理器和第一无线通信单元，所述第一无线通信单元与所述第一数字信号处理器电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述有线充电模块包括：用于与单相或三相电源连接的单相或三相选择电路、以及与所述单相或三相选择电路电连接的滤波电路。

另一方面，本发明实施例还提供了一种双向充电系统，所述系统包括：

如上所述的双向充电装置；

电源转换模块，用于将所述电源的输出转换为第四直流电，或者，对第五直流电进行转换，并将转换后的第五直流电输出到所述电源；

第二整流逆变器，用于对所述电源转换模块输出的所述第四直流电进行逆变，得到第四交流电，或者，对接收到的第五交流电进行整流，得到所述第五直流电，并将所述第五直流电输出到所述电源转换模块；

第二无线收发模块，用于将所述第二整流逆变器输出的所述第四交流电，转换为第二电磁波并发送所述第二电磁波，或者，接收第一电磁波，并将所述第一电磁波转换为所述第五交流电；

第二控制模块，用于控制所述第二整流逆变器在逆变和整流两种状态中切换；

所述第二控制模块和所述第一控制模块无线连接。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述第二无线收发模块包括：