[发明专利]无线功率传输系统的有源整流器、车辆组件及其操作方法

说明书

本发明提供一种用于无线功率传输系统的有源整流器，包含：第一整流电路、第二整流电路、第一开关电路以及第二开关电路。所述第一整流电路、所述第二整流电路、所述第一开关电路以及所述第二开关电路以桥接电路的形式布置在车辆的次级线圈与所述车辆的电池之间，且所述有源整流器根据所述电池的充电状态或所述无线功率传输系统的输出状态来控制所述第一和第二开关电路，以便改变或维持所述电池的充电功率。

技术领域

本发明大体上涉及用于无线功率传输系统的车辆组件，且更具体地说，涉及用于无线功率传输系统的有源整流器、使用所述有源整流器的车辆组件及其操作方法，所述有源整流器可以在没有与接地组件之间的额外无线通信的情况下控制通过无线功率传输来接收的功率的量。

背景技术

随着电动车（EV）和插电式混合动力车（PHEV）的研发的增加，用于高压电池充电的车载充电器（OBC）已经变成汽车行业中的必要部件。同时，已经引入用于在没有连接器的情况下对高压电池充电的无线功率传输（WPT）技术，以作为通常使用连接器的传导式充电的替代方案。

为了使用WPT系统来对此类车辆的高压电池充电，应根据电池的充电状态来改变充电电压和/或电流。常规的技术通常使用无线通信来将关于WPT系统的输出的信息从车辆传输到在初级侧中的接地组件，同时所述接地组件控制初级侧的开关频率或电压。常规的技术还包含一种用于根据电池的状态来应对电压/电流的变化的方法，其中将额外的转换器插入在WPT系统与高压电池之间，以便根据车辆的高压电池的充电状态来改变电压或电流。

然而，当使用无线通信的常规方法被使用时，由于无线通信的时间延迟或通信故障，WPT系统的操作可能被停止，或者系统或电池的一部分可能被损害。并且，在将额外的转换器插入在WPT系统和高压电池之间的情况下，所述额外的转换器可增加系统的大小，从而使得难以将系统安装在车辆中并增加车辆的制造成本。

发明内容

因此，提供本发明的示例实施例以基本上消除由于相关技术的局限和缺点而造成的一个或多个问题。

本发明的示例实施例提供有源整流器，其可以直接地控制车辆中的无线功率传输系统的输出，而不使用通信装置来在初级侧（例如，接地组件）和次级侧（例如，车辆组件）之间进行无线通信，也不使用在车辆的次级线圈和高压电池之间的额外的转换器。

本发明的示例实施例还提供使用上文描述的有源整流器的车辆组件，以及所述车辆组件的操作方法。

本发明的示例实施例还提供用于无线功率传输系统的车辆组件以及所述车辆组件的操作方法，所述操作方法可以通过初级和次级线圈之间的特意不对准（intentionalmisalignment）来控制无线功率系统的所需输出。

根据本发明的实施例，一种用于无线功率传输系统的有源整流器包含：第一整流电路；第二整流电路；第一开关电路以及第二开关电路。第一整流电路、第二整流电路、第一开关电路以及第二开关电路以桥接电路的形式布置在车辆的次级线圈与车辆的电池之间，且有源整流器根据电池的充电状态或无线功率传输系统的输出状态来控制第一和第二开关电路，以便改变或维持电池的充电功率。

在第一整流电路的第一端子与第一开关电路的第一端子之间的第一连接节点，和在第二整流电路的第一端子与第二开关电路的第一端子之间的第二连接节点可以连接到次级线圈的两端，且在第一整流电路的第二端子与第二整流电路的第二端子之间的第一共同端子，和在第一开关电路的第二端子与第二开关电路的第二端子之间的第二共同端子可以连接到电池的两端。

有源整流器可以进一步包括控制器，所述控制器控制第一和第二开关电路，且基于从电池接收到的电池充电状态信息来输出用于第一开关电路和第二开关电路中的一个或多个的控制信号。

控制器可以根据在次级线圈中感生的电压或电流的相位来控制第一开关电路和第二开关电路中的一个或多个的开关操作。