[发明专利]感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法

说明书

本发明提供了一种感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法，基于本发明的感应式无线电能传输系统中的发射端部分和接收端部分的设计，并结合发射端部分和接收端部分相互配合以及5个功率调节参数，共同完成车载动力电池恒流恒压充电功能，实现系统传输功率及传输效率的最优控制；与此同时，基于本发明的感应式无线电能传输系统可实现四种工作模式，使发射端部分和接收端部分的线圈能够更好地配对，两部分线圈结构具有较好的兼容性及互操作性。此外，发射端三相桥逆变模块和接收端三相桥整流模块均采用三相桥结构，而非传统的H桥结构，因此，当系统中的逆变桥和整流桥中的某一桥臂出现故障，通过相应的控制，系统仍可以进行功率传输，具有较好的故障容忍性。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法。

背景技术

车载感应式无线电能传输系统以其充电便捷性、充电安全性及环境适应性等优点得到了快速的发展，然而目前车载感应式无线电能传输系统仍存在以下技术不足点：

(1)车载端与非车载端线圈结构兼容性问题：当车载端部分由供应商A提供，而非车载端部分由供应商B提供，二者需要相互配合以完成无线充电功能，线圈结构兼容性是必须要解决的问题。

(2)系统故障容忍性较低的问题：传统感应式无线电能传输系统多采用H桥逆变器结构，当某一桥臂发生故障，则系统无法正常运行，系统故障容忍性较低。

(3)系统充电功率调节参数不足问题：传统的感应式无线电能传输系统一般采用发射端(非车载端)占空比调节控制方法，调节参数较单一，难以实现线圈位错情况下系统输出功率的宽范围调节。

(4)单环(发射端控制环)控制问题：传统感应式充电系统一般采用单环控制(发射端控制环)方式，该方式对无线通讯带宽要求较高，另外，由于动力电池需要恒流恒压(CC/CV)控制，故需要快速控制环，若采用传统的单环控制，会导致系统输出电压或电流产生振荡等风险。

(5)传输功率及传输效率优化控制问题：由于传统感应式充电系统功率调节参数单一，为了实现额定传输功率，没有额外调节参数来优化传输效率。另外，相比传导式充电系统，感应式充电系统效率略低2％左右，故寻求满足额定传输功率下的传输效率优化控制对感应式无线充电系统是尤为重要的。

针对现有技术中车载感应式无线电能传输系统存在的不足，本领域技术人员一直在寻找解决的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法，以解决使用现有技术中车载感应式无线电能传输系统存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种感应式无线电能传输系统，适用于电动汽车，所述感应式无线电能传输系统包括：发射端部分和接收端部分，所述发射端部分包括：依次连接的功率因数校正模块(1)、发射端三相桥逆变模块(2)、发射端谐振模块(3)、发射端采样/驱动模块(4)及发射端控制模块(5)，所述发射端采样/驱动模块(4)还分别与所述功率因数校正模块(1)和所述发射端三相桥逆变模块(2)连接；

所述接收端部分包括：依次连接的接收端谐振模块(6)、接收端三相桥整流模块(7)、接收端采样/驱动模块(8)及接收端控制模块(9)，所述接收端采样/驱动模块(8)还分别与接收端谐振模块(6)和接收端三相桥整流模块(7)连接；其中，所述发射端谐振模块(3)和所述接收端谐振模块(6)通过磁耦合进行能量传输；所述发射端控制模块(5)和所述接收端控制模块(9)通过无线通讯进行信息交互。