[发明专利]一种电动汽车无线充放电与定位功能复用装置及其模式切换控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车无线充放电与定位功能复用装置，其特征在于，包括：六线圈，车载系统包括接收线圈和两对平衡线圈，地面端安装发射线圈；平衡线圈Bx₁,Bx_1’之间存在物理连接，平衡线圈Bx₂,Bx_2’之间也存在物理连接；每一线圈回路均包含调谐电容和限流电阻，其中两个平衡线圈回路各自设有整流装置，用以输出差分电流信号，车载端回路共用开关回路，地面端为单独开关回路；

接收线圈回路包括车载电池、高频逆变器、限流电阻R_L、调谐电容、接收线圈以及数字程控开关S₁，其中车载电池两端接高频逆变器输入端，限流电阻R_L串联在高频逆变器输出侧，再串联上调谐电容和接收线圈，最后接入数字程控开关S₁；四个平衡线圈回路包括采样电阻R_AC、调谐电容、平衡线圈以及数字程控开关S₃、S₄、S₅、S₆，其中每组平衡线圈回路中，采样电阻R_AC与调谐电容、对应的数字程控开关以及平衡线圈串联；地面端的发射线圈回路包括高频逆变器、发射线圈、调谐电容以及数字程控开关S₂，与电网输出端串联的高频逆变器，高频逆变器的输出端与调谐电容、发射线圈以及数字程控开关串联；初始待机状态为S₁端口打至d端口，S₂端口打至h端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至j端口；

复用装置包含无线充电、无线放电、定位三种功能，其中，无线充电功能即G-V模式实现所对应的开关动作稳态为：S₁打至b端口，S₂打至f端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至j端口；无线放电功能即V-G模式为：S₁打至c端口，S₂打至g端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至j端口；定位功能为：S₁打至a端口，S₂打至e端口，S₃、S₄、S₅、S₆打至i端口。

2.如权利要求1所述的电动汽车无线充放电与定位功能复用装置，其特征在于，系统由车载端开关驱动保护电路和地面端开关驱动保护电路组成；其中车载开关驱动保护电路由四路信号共同控制，分别是是车主控制的开启定位系统信号、定位系统工作过程中的定位系统信号、车载电池电量实时测量信号以及电网调度的通信信号；发射端有三路信号来源，分别是车主手动开启的充电站充电信号、定位系统工作过程中的定位系统信号以及电网调度的通信信号；信号通过相应的逻辑拓扑处理后进入数据选择器经总线进入多路分配器控制各功能开关。

3.一种电动汽车无线充放电与定位功能复用装置的模式切换控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)针对于待机模式、定位模式、G-V模式以及V-G模式，需要对对应模式下的非关键信号参数进行屏蔽处理或将多个信号配合使用以实现相应的功能；

(2)针对于待机模式、定位模式、G-V模式以及V-G模式之间的切换需要实现车载端和地面端的实时对应变化处理，通过采集各端关键参数进行信号处理，控制车载端和地面端的开关实时配合使用，将功能信号设置为相应的数字信号，通过数据选择器输出相应数字信号，一条分支进入检测保护装置，一条分支进入多路分配器进行功能选择；

(3)针对于待机模式、定位模式、G-V模式以及V-G模式的需要，对开关的端子进行相应的设置；

定位模式的切换控制方法为：车载端车主触发定位功能，定位信号为高电平脉冲，经由车载端多路信号选择器输入为I₁端口，输出电平为高电平信号，信号经由数据选择器，输出二进制电平为0010，控制多路分配器开关打至开关a端子，开关端子a接入回路；同时地面端接收到定位信号，定位信号为高电平脉冲，经由地面端多路信号选择器输入为I₁端口，输出电平为高电平信号，经由数据选择器，输出二进制电平为0010，控制多路分配器开关打至开关e端子，开关端子e接入回路；

G-V模式的切换控制方法为：车载端车主发出充电请求，触发充电信号，充电信号为高电平脉冲，所述充电信号与电池电量信号作为“与非”门A的输入，输出经由车载端多路信号选择器输入为I₂端口，输出电平为高电平信号，输出二进制电平为0100，控制多路分配器开关打至开关b端子，开关端子b接入回路；地面端收到充电请求，触发充电信号，充电信号为高电平脉冲，经由地面端多路信号选择器输入为I₂端口，输出电平为高电平信号，经由数据选择器，输出二进制电平为0100，控制多路分配器开关打至开关f端子，开关端子f接入回路；

V-G模式的切换控制方法：电网发出调度指令，触发调度指令信号，调度指令信号为高电平脉冲，所述指令信号与电池电量信号作为“与”门B的输入，输出经由车载端多路信号选择器输入为I₃端口，输出电平为高电平信号，输出二进制电平为1000，控制多路分配器开关打至开关c端子，开关端子c接入回路；地面端收到电网调度指令，触发调度指令信号，调度指令信号为高电平脉冲，经由地面端多路信号选择器输入为I₃端口，输出电平为高电平信号，经由数据选择器，输出二进制电平为1000，控制多路分配器开关打至开关g端子，开关端子g接入回路。