[发明专利]一种电动汽车大功率高效率无线充电自适应实现方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车大功率高效率无线充电自适应实现方法，包括步骤1、检测并计算带整流电路的电动汽车无线充电系统中充电线圈与汽车线圈的耦合系数k；步骤2、判断k是否大于耦合系数阈值ksubgt;th/subgt;，若是，则进入步骤3，否则返回步骤1，调整充电线圈位置，改变耦合系数k值；步骤3、计算k对应的输出功率最优频率fsubgt;1/subgt;；步骤4、将充电频率调整为fsubgt;1/subgt;。考虑在频带范围中的分频现象问题，实现电动汽车大功率高效率自适应无线充电。

技术领域

本发明属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车大功率高效率无线充电自适应实现方法。

背景技术

对于电动车无线充电系统，如何实现高输出功率以及高能量传输效率是现实应用中必须考虑的问题。

在最基础的电磁互感电路中，存在零电抗频率(ZRF)，即从电路的初级侧看，整个电路的电抗为零，此时整个系统可以实现高效率能量传输。

通过调研发现，现有的电动汽车无线充电研究中没考虑在频带范围中的分频现象问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种电动汽车大功率高效率无线充电自适应实现方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种电动汽车大功率高效率无线充电自适应实现方法，其特征在于，包括：

步骤1、检测并计算带整流电路的电动汽车无线充电系统中充电线圈与汽车线圈的耦合系数k；

步骤2、判断k是否大于耦合系数阈值k_th，若是，则进入步骤3，否则返回步骤1，调整充电线圈位置，改变耦合系数k值；

步骤3、计算k对应的输出功率最优频率f₁；

步骤4、将充电频率调整为f₁。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的步骤1所述充电线圈与汽车线圈均为方形线圈，为直径1.5mm规格的利兹线圈，匝数上下33匝。

上述的带整流电路的电动汽车无线充电系统包括：

电磁互感电路和整流电路；

所述电磁互感电路包括：

主从充电线圈即充电线圈和汽车线圈，其自感分别为L₁、L₂；

分别与主从充电线圈串联的谐振电容器，其电容分别为C₁、C₂；

充电线圈和汽车线圈，其线圈电阻分别为r_l1、r_l2；

和电源V_in；

所述整流电路包括：

二极管D₁～D₄、电容器C₃和负载电阻，电阻值为R_out。

上述的步骤1具体为：

根据充电线圈和汽车线圈规格，得到对应的线圈自感L₁、L₂，线圈匝数N₁、N₂，线圈等效半径r1、r2，以及充电线圈和汽车线圈的相对位置参数；

结合诺依曼公式得到充电线圈和汽车线圈的耦合系数k。