[发明专利]一种电动汽车的无线充电系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车的无线充电系统，包括：充电输入单元；充电发射单元，用于接收充电输入单元所提供的电能，将来自充电输入单元的电能进行相应的转换和调整，并向外发送电磁信号；充电接收单元，用于接收来自充电发射单元的电磁信号，将电磁信号转换为可供电动汽车电池充电的电力能源；反馈单元，检测充电接收单元的电压输出信号，并用有效输入信号去控制充电发射单元输出信号，从而得到符合电动汽车电池的目标电压。本发明在电磁感应技术的基础上添加了谐振式电路设计，可以确保主要单元间的工作频率几乎保持一致，从而保证传输过程的功率和效率。反馈单元分别对发射单元和接收单元进行电压信号的相关调整，提高了整个充电过程的效率。

技术领域

本发明属于无线电能传输及电力电子技术领域，尤其涉及一种电动汽车的无线充电系统设计。

背景技术

在电动汽车行业的发展过程中，最重要的问题就是如何向电动汽车提供足够的动力能源以确保其日常运行。为电动汽车充电方式目前主要有两种，即有线充电技术和无线充电技术。目前传统的有线充电技术如充电桩充电存在很多限制，如充电桩的数量不足，充电的距离较短，充电的时间较长以及充电桩设计与占地所消耗的成本较高等，除此之外，有线充电方式的输出的充电功率无法保证，充电连接线的老化与破损等问题也对有线充电技术产生极大影响。

相对于传统的有线充电方式，无线充电技术使得电动汽车与充电电源之间的频繁直接接触大大减少，简化了人工操作环节与充电步骤，降低了电动汽车的充电成本，使得电动汽车的充电过程更加得便捷与实用，因而无线充电技术会得到更加广泛的应用。在无线充电技术的实际应用过程中，基于简单电磁感应技术的无线充电技术由于其应用原理比较简单，因而对来自外界的干扰相对有着较低的抵抗力，无法保证充电过程中的功率和效率。

发明内容

针对传统的电动汽车有线充电技术，本发明提供了一种电动汽车无线充电的系统，提高充电过程的功率和效率。

实现本发明的技术方案：

一种电动汽车的无线充电系统，包括：

充电输入单元，用于提供输入交流电；

充电发射单元，用于接收充电输入单元所提供的电能，根据电动汽车电池相应的目标需求，将来自充电输入单元的电能进行相应的转换和调整，并向外发送电磁信号；

充电接收单元，与充电发射单元进行无线连接，用于接收来自充电发射单元的电磁信号，将电磁信号转换为可供电动汽车电池充电的电力能源；

反馈单元，检测充电接收单元的电压输出信号，并用有效输入信号去控制充电发射单元输出信号，从而得到符合电动汽车电池的目标电压。

优选的，所述充电输入单元采用市电电源。

优选的，所述充电发射单元，包括：

功率矫正模块，对充电输入单元的电流电压之间的相位差进行补偿，通过其内含的升压电路，得到所需要的目标直流电，并且同时提高功率因数；

全桥逆变模块，与功率矫正模块相连接，对来自功率矫正模块的直流电进行逆变，根据脉冲宽度调制原理，对全桥电路的工作频率进行调制，得到符合工作频率的交流电；

发射线圈模块，与全桥逆变模块相连接，用于对外发送电磁信号。

优选的，所述发射线圈模块采用直径为1.5mm的漆包线绕制的环形缠绕线圈，绕线圈直径为40cm，匝数为7匝。

优选的，所述充电接收单元，包括：

接收线圈模块：与发射线圈模块进行非接触式连接，尺寸与发射线圈模块相同，通过谐振式电磁感应原理，接收来自充电发射单元的电磁信号；

整流电路模块：与接收线圈模块相连接，用以将来自接收线圈模块的交流电转换成适用于电动汽车电池充电的目标直流电。