[发明专利]一种电动汽车无线充电系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车无线充电系统，其特征在于：包括充电装置和接收装置，所述接收装置包括依次连接的接收线圈、接收补偿电路、整流滤波电路和功率调节电路；所述充电装置包括变换器、高频逆变电路、充电补偿电路和发射线圈；所述充电装置和接收装置上设有通信装置，进行数据交互；所述发射线圈和充电补偿电路组成的回路，与高频逆变电路之间设置有源线圈。本发明的无线充电系统设计了新的能够达到高效的电能传输的线圈结构，同时克服了电路中的短路和难解耦的问题，具有高效的充电能力。

技术领域

本发明涉及电动汽车配件领域，尤其是一种电动汽车无线充电系统。

背景技术

现有电动车的设计中续航时间成了重要的指标和瓶颈，而且现在的电动车的充电速度较慢，充满电需要很长的时间，不利于电动车的使用，提高充电效率成为了电动车需要解决的重要问题。

有线充电方式操作不便、插拔时容易产生电火花且不能工作在雨、雪等恶劣条件下,严重制约了电动汽车产业的发展；而无线充电方式操作简便、没有接触损耗且没有高压触电风险、安全可靠和易于实现自动化，具有良好的市场应用前景。但现有的无线充电方式存在一些问题：电源易短路；线圈之间的传输效率和功率相互耦合，难以进行解耦；线圈之间传输效率低等；本发明设计的电动汽车无线充电系统，针对以上的问题，进行改进，从而提高无线充电的效率。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够实现多个线圈的集中传输，增强线圈传输强度，具有高效的充电能力的电动汽车无线充电系统。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一种电动汽车无线充电系统，包括充电装置和接收装置，所述接收装置设置于电动汽车上，与电动汽车电池相连；所述充电装置设置于汽车停放区，与电源连接；所述接收装置包括依次连接的接收线圈、接收补偿电路、整流滤波电路和功率调节电路；所述充电装置包括变换器、高频逆变电路、充电补偿电路和发射线圈；所述发射线圈和接收线圈之间形成耦合磁场，所述充电装置和接收装置上设有通信装置，进行数据交互；所述发射线圈和充电补偿电路组成的回路，与高频逆变电路之间设置有源线圈。

以上结构，由于在两级线圈中，当次级线圈离初级线圈距离过远时，电源近似作用于单独一个处于谐振状态的谐振电路，电路里面的输入阻抗很小，电源短路；增加源线圈，在次级线圈错位时，输入阻抗将达到最大值，从而达到保护电源的作用。

进一步，所述整流滤波电路采用全桥整流滤波电路；所述充电补偿电路采用阻抗匹配电路；所述阻抗匹配电路包括电容Cp和C0的并联电路，串联电感L0，同时电容Cp和C0与电感Lp形成回路；所述接收补偿电路为阻抗匹配电路；所述接收阻抗匹配电路包括电容Cs和C1的并联电路，串联电感L1，同时电容Cs和C1与电感Ls形成回路。

以上阻抗匹配电路，设置在发射线圈和接收线圈两边可以实现了系统的最大工作效率与输出功率的解耦。

本发明一种电动汽车无线充电系统，所述通信装置，用于对检测装置和输出开关的控制，当接收端经过身份验证后，经过无线传输将充电设备信息发回充电端的控制器，通过改变控制算法的参数实现最高效率的电能传输；同时当检测到异常情况时，断开输出开关，向发送端返回一个错误信号，切断发送线圈电流。

本发明一种电动汽车无线充电系统，所述充电装置的高频逆变电路为混合逆变器，包括全桥谐振变换器1和全桥谐振变换器2，所述全桥谐振变换器1包括开关管Q1-Q4及其反并二极管D1-D4，以及并联电容C1-C4；所述全桥谐振变换器2包括开关管Q3-Q6及其反并二极管D3-D6，以及并联电容C3-C6；所述全桥谐振变换器1连接源线圈1；所述全桥谐振变换器2连接源线圈2。

以上混合逆变器连接两个源线圈，可以提供两个发射线圈对应一个接收线圈进行电能传输，解决现有的单个线圈之间传输功率低的问题。