[发明专利]无线充电系统的互感检测方法、控制方法及相应的系统

说明书

本发明公开了一种无线充电系统的互感检测方法、控制方法及相应的系统，所述无线充电系统的互感检测方法包括：控制接收端的全桥整流电路处于短路状态，控制所述无线充电系统在预设的频率范围内变频工作，识别所述接收端的补偿电容和补偿电感的谐振频率点，再结合测量出的该谐振频率点下的电气参数，也即发射线圈上的当前电流值和所述接收端的补偿电感两端的当前电压值，计算得出所述无线充电系统的互感值。本发明通过获取所述接收端的补偿电感和补偿电容谐振或接近谐振时的电气参数以获得较精准的互感值，可以消除所述接收端的补偿参数的工程误差，大大提高了检测精度；并将精准的互感值纳入系统控制中，大大提高系统的性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电系统的互感检测方法、控制方法及相应的系统。

背景技术

无线充电技术在电动汽车领域应用已经逐渐普及，在工程应用中，由于地面设备和车载设备之间的位置随停车状态而呈现非确定状态，且汽车底盘随车辆内的载物状态也会在一定范围内变化，这就导致了无线充电系统的松耦合变压器原、副边线圈之间的水平偏移距离、垂直距离(离地间隙)会在一定范围内变化，从而导致松耦合变压器的互感值随之变化。在工程应用中，为提高无线充电系统的稳定性，提升系统性能，控制方案通常需要根据互感值来进行，因此准确的互感值对系统控制至关重要。

现有互感值的检测方法通常让系统工作在额定频率下，通过检测一些电气参数，并根据松耦合变压器参数，和/或系统补偿参数的设计值进行计算。在实际工程应用中，松耦合变压器参数、补偿参数都可能会存在工程误差，而这些误差都会导致互感计算值的误差。当误差的累积较大时，有可能会导致互感计算值偏移实际值较远，而如把误差较大的互感计算值纳入系统控制，则可能会影响系统性能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种无线充电系统的互感检测方法、控制方法及相应的系统，可以消除补偿参数的工程误差，获得精准的互感参数，并利用精准的互感参数来进行系统控制，从而提升系统的性能。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种无线充电系统的互感检测方法，所述无线充电系统包括发射端和接收端，所述发射端包括发射线圈，所述接收端包括接收线圈、补偿电容、补偿电感及全桥整流电路，其中，所述接收线圈的输出端通过所述补偿电感连接于所述全桥整流电路的输入端，所述补偿电容的输入端与所述补偿电感的输入端连接，所述补偿电容的输出端与所述接收线圈的输出端和所述全桥整流电路的输入端连接；所述互感检测方法包括以下步骤：

控制所述全桥整流电路处于短路状态；

控制所述无线充电系统在预设的频率范围内变频工作；

监测所述发射线圈上的实时电流值；

采样所述补偿电感两端的实时电压和所述接收线圈上的实时电流；

根据对所述接收线圈上的实时电流，和/或所述补偿电感两端的实时电压的比较判断，识别所述补偿电容和所述补偿电感的谐振频率；

根据所述谐振频率及对应的所述发射线圈上的当前电流值和所述补偿电感两端的当前电压值，计算得到所述无线充电系统的互感值。

优选的，所述监测所述发射线圈上的实时电流值，还可以为：

在所述无线充电系统的每一工作频率下，对应调节所述发射线圈两端的输入电压，并监测所述发射线圈上的实时电流值不变。

优选的，所述根据对所述接收线圈上的实时电流的比较判断，识别所述补偿电容和所述补偿电感的谐振频率，具体为：

比较所述接收线圈上的实时电流值，以获得最小电流值；

获取所述最小电流值对应的当前工作频率，即为所述补偿电容和所述补偿电感的谐振频率。