[发明专利]一种兼具PWM控制和调频控制的单发射对四接收线圈电动汽车静态无线供电系统

说明书

本发明公开一种兼具PWM控制和PFM控制的单发射对四接收线圈电动汽车静态无线供电装置，其特征在于：所述无线供电拓扑结构是由一个大的发射线圈和四个小的接收线圈构成，四个小的接收线圈放置于同一平面，并于发射线圈平行,发射线圈和接收线圈是由圆形或方形多匝线圈构成；所述控制电路兼具PWM控制和PFM控制功能，首先实施PFM控制功能，保证系统工作在谐振状态，然后实施PWM控制功能，保证负载上获得恒定的电压或电流。当接收线圈或发射线圈频率发生偏移时，系统始终工作在谐振状态且输出电压基本恒定。本发明的有益效果是：结构简单、可靠性强、系统的输出电压基本恒定，适用于电动汽车静态无线充电。

技术领域

本发明涉及无线电能传输领域，尤其涉及电动汽车无线充电系统拓扑结构的设计和系统控制。

背景技术

充电系统是电动汽车的核心部件之一，其性能的好坏直接影响着电动汽车的安全性和便利性。当前，电动汽车的充电方式主要有两种：插拔式有线充电方式和无线充电方式。插拔式有线充电方式的主要问题如下：(1)由于充电插座和电缆的存在而极大地降低了电动汽车充电的灵活性；(2)较大的充电电流构成了漏电及电击的潜在危险，容易产生接触火花，安全性不强。无线充电方式主要是通过磁场来传输电能，供电端和负载端不需要导线的直接连接，进而可以省去插座和插头。负载端和供电端可以通过网络指令来进行智能连接，更容易实现智能供电。然而，在电动汽车停车充电时，发射线圈和接收线圈不可避免会产生偏移，导致线圈之间的磁场分布发生变化，进而引起输出端电压剧烈波动及效率下降，危及电动汽车动态无线供电系统的安全性与稳定性。同时，在实际的应用中，因为外界环境的改变会引起线圈的电感或电容的变化，所以理想的谐振状态很难满足。一些材料(比如铝箔、金属材料和人等)也可能会改变谐振线圈的电感或电容, 此时系统的谐振频率可以会发生漂移。一旦系统发生失谐，系统的传输效率会急剧下降。所以，如何保证线圈发生偏移时系统工作在谐振状态、维持输出电压的稳定及较高的效率是一个难题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种兼具PWM控制和调频控制的单发射对四接收线圈电动汽车静态无线供电装置。