[发明专利]一种全桥开关电路电压电流相位检测装置及相位控制方法

说明书

本发明提供了一种全桥开关电路电压电流相位检测装置，用于具有全桥开关电路模块的电路系统，全桥开关电路电压电流相位检测装置包括相位检测模块和控制器模块；相位检测模块用于将所述全桥开关电路模块交流侧的电压信号和电流信号之间的相位关系转化为PWM占空比信号，并输出与相位关系对应的PWM占空比信号；控制器模块用于捕获所述PWM占空比信号，并用于根据PWM占空比信号调节全桥开关电路模块输出电压电流相位差，使得全桥开关电路模块处于软开关状态。本发明还提供了了一种的相位控制方法，不仅能够实时检测全桥开关电路是否实现软开关状态，还能够进行相位控制以实现软开关。

技术领域

本发明涉及电路检测及控制技术领域，尤其涉及一种全桥开关电路电压电流相位检测装置及相位控制方法。

背景技术

现有技术中，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，然而车载感应式无线电能传输系统效率较传统车载充电机低，因此如何提高现有技术中车载感应式无线电能传输系统效率是至关重要的。

现有技术中车载感应式无线电能传输系统损耗可分为电力电子部件损耗及线圈部件损耗两部分，其中全桥开关电路损耗占据了电力电子部件损耗的主要部分。本发明的发明人经研究发现：现有技术中车载感应式无线电能传输系统中，全桥逆变及全桥整流开关控制电路存在以下两个技术不足点：

(1)全桥逆变及全桥整流开关控制电路中无相位检测功能，因此无法实时检测全桥电路交流侧电压和电流之间的相位关系，即不能进行相位检测，从而导致不同工况下全桥开关电路是否实现软开关状态无法确定；

(2)全桥逆变和全桥整流开关电路交流侧的电压电流相位关系受谐振电路影响，当地面端线圈和车载端线圈发生位错时，谐振电路参数发生改变，则全桥电路交流侧的电压电流相位关系亦发生改变，进而影响功率开关的软开关状态，影响系统传输效率，即不能进行相位控制以实现软开关。

发明内容

本发明的第一个目的，是提供一种全桥开关电路电压电流检测装置，用于对全桥开关电路模块进行相位检测，并用于对不同工况下控制所述全桥开关电路模块处于软开关状态，本发明的另一个目的是提供一种相位检测方法，用于控制所述全桥开关电路模块处于软开关状态。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种全桥开关电路电压电流相位检测装置，用于具有全桥开关电路模块的电路系统，所述全桥开关电路电压电流相位检测装置包括相位检测模块和控制器模块；

其中，所述相位检测模块用于将所述全桥开关电路模块交流侧的电压信号和电流信号之间的相位关系转化为PWM占空比信号，并输出与所述相位关系对应的PWM占空比信号；

所述控制器模块用于捕获所述PWM占空比信号，并用于根据所述PWM占空比信号调节所述全桥开关电路模块输出电压电流相位差，使得所述全桥开关电路模块处于软开关状态。

可选地，所述相位检测模块包括电流信号调理电路模块、参考电压叠加电路模块、滞回比较调理电路模块、电压信号调理电路模块和双上升沿触发逻辑调理电路模块；

其中，

所述电流信号调理电路模块用于将所述电流信号缩放得到第一信号，并用于将所述第一信号输送至所述参考电压叠加电路模块；

所述参考电压叠加电路模块用于将所述第一信号进行参考电压叠加得到第二信号，并用于将所述第二信号输送至所述滞回比较调理电路模块；

所述滞回比较调理电路模块用于将所述第二信号与所述参考电压进行比较以得到第一触发源，并用于将所述第一触发源输送至所述双上升沿触发逻辑调理电路模块；

所述电压信号调理电路模块用于缩放所述电压信号得到第二触发源，并用于将所述第二触发源输送至所述双上升沿触发逻辑调理电路模块；