[发明专利]一种移动式无线充电控制方法、装置以及无线充电系统

说明书

本发明公开了一种移动式无线充电控制方法、装置以及无线充电系统，应用于无线充电发射端，所述控制方法包括以下步骤：发射端控制器实时接收由接收端发送的负载等效电阻和占空比；并结合测得发射端DC/DC变换器输出的当前直流电压，得到发射线圈的当前互感，进而得到目标直流电压；调节发射端DC/DC变换器的电压值为目标直流电压值。实时调节发射端电压实现最大效率跟踪，同时也满足负载的恒流/恒压充电需求。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种移动式无线充电控制方法、装置以及无线充电系统。

背景技术

无线充电技术是一种非接触式的充电技术。以耦合线圈为中心，系统分为发射端和接收端。目前在智能手机、智能家电和电动汽车领域应用广泛。无线充电分为移动式无线充电系统与静态无线充电系统。静态无线充电系统发射与接收线圈相对静止，互感M不会变化，移动式无线充电系统的互感M会变化。

现有技术中，针对静态无线充电系统，有两种技术：有通信；无通信。

有通信方案，采用无线通信技术，将接收端参数发送到发射端，实现输出负载的恒压/恒流闭环控制。发射端也采用无线通信技术将数据发送到接收端，调节等效负载，实现最大效率跟踪。其中互感M不变，等效负载会变(电池等效电阻随充电时间而变化)，最大效率跟踪算法用于补偿R值。

无通信方案：发射端DC/DC输入电压固定，接收端输出功率固定，则发射端DC/DC输入电流与效率成反相关，及效率越高，输入电流越小。因此，可以检测该电流值，在系统初始化过程中，发射端DC/DC输出电压由高到低进行扫描，知道其输入电流达到最小时，则此时为系统效率最高的工作状态。优点：无需通信，不会出现丢包和干扰等问题，成本低。缺点：不适用于移动式无线充电系统，对于静态充电系统，可实现最大效率跟踪控制。

发明内容

针对现有技术中针对移动式无线充电无法实现最大效率跟踪控制的技术问题，本发明提供了一种移动式无线充电控制方法，该方法适用于移动式无线充电系统，对于静态充电系统，可实现最大效率跟踪控制。

本发明第二个目的是一种移动式无线充电控制装置。

本发明第三个目的是提供了一种移动式无线充电系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种移动式无线充电控制方法，包括以下步骤：

接收负载等效电阻信号和接收端占空比信号；

结合测得的当前发射端直流电压值，经过互感辨识方法得到发射端互感，进而通过最优输入电压方法计算得到目标发射端直流电压值；

调节当前发射端直流电压值为目标直流电压值进行充电。

作为本发明的进一步改进，所述负载等效电阻信号和占空比信号是通过获取输出的负载电压和负载电流计算得到。

作为本发明的进一步改进，所述互感辨识方法的函数表达为：

其中，M为互感，L₁为LCC补偿网络的电感值，d₂为接收端DC/DC占空比，R_s为接收端线圈内阻，R_L为负载等效电阻，U_L为负载两端电压，U_s为发射端逆变器输入电压。

作为本发明的进一步改进，所述最优输入电压计算函数表达为：

其中，U_{s_dc}为逆变器最优输入电压，R_{l_ηmax}是最优等效负载；M为互感，L₁为LCC补偿网络的电感值，d₂为接收端DC/DC占空比，R_s为接收端线圈内阻。