[发明专利]电动汽车无线充电系统以及控制方法

说明书

本发明提供一种电动汽车无线充电系统以及控制方法，其中，电动汽车无线充电系统包括：功率因数校正模块、逆变器、地端控制模块、发射线圈、接收线圈、车端控制模块以及整流器。本发明的电动汽车无线充电系统通过不设置DC/DC模块，由PFC和INV满足系统对电压的要求，有利于优化系统效率，降低系统成本和体积。同时，本发明的电动汽车无线充电系统在对发射线圈电流进行调节时，还能够保证逆变器处于软开关状态，进而有利于实现功率变换器件的高频化。

技术领域

本发明涉及电动汽车无线充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电系统以及控制方法。

背景技术

电动汽车采用高能密度电池组作为动力源，但受限于电池组容量，电动汽车的行驶里程较短，同时其电池组充电时间长、充电站配置不完善，成为制约电动汽车快速发展的最大瓶颈。

为电动汽车电池组补充电能的方式一般有两种：有线充电和无线充电。有线充电采用线缆、充电插头与充电插座的金属连接为电池组补充电能，但同时也存在线路老化、接触不良等问题，大大降低供电的可靠性和安全性。无线充电是以交变磁场作为电能传输的媒介，能够规避有线充电存在的问题，另外，无线充电也符合电动汽车向智能化发展的趋势，有望成为电动汽车充电的主流方式。

目前，现有的无线充电系统中，发射侧有三级结构具有电压调节功能，分别是PFC、DC/DC和全桥逆变器，在控制上多采用PFC+DC/DC为主的电压调节，以满足不同耦合下的能量传输。然而，多级的能量传输不利于系统效率，同时还会增加系统成本和体积。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种电动汽车无线充电系统以及控制方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种电动汽车无线充电系统，其包括：功率因数校正模块、逆变器、地端控制模块、发射线圈、接收线圈、车端控制模块以及整流器；

所述功率因数校正模块经所述逆变器与所述发射线圈相连接；

所述整流器与所述接收线圈相连接；

所述发射线圈与接收线圈相互耦合；

所述地端控制模块分别与所述功率因数校正模块、逆变器、发射线圈相连接，且所述地端控制模块与所述车端控制模块进行数据传输，并根据所述车端控制模块发送的数据，控制所述发射线圈中的电流以及逆变器输出电压电流的相位差；

所述车端控制模块根据所述地端控制模块反馈的数据，对所述整流器的驱动占空比进行调节，且当所述逆变器相角小于所述地端控制模块的预设值时，停止对所述整流器的驱动占空比进行调节，并增大发送给所述地端控制模块的需求电流。

作为本发明电动汽车无线充电系统的改进，所述逆变器为全桥逆变器，所述地端控制模块通过控制所述全桥逆变器的移相角控制所述发射线圈中的电流。

作为本发明电动汽车无线充电系统的改进，所述地端控制模块通过控制所述功率因数校正模块的输出电压控制所述发射线圈中的电流。

作为本发明电动汽车无线充电系统的改进，所述地端控制模块首先通过控制所述全桥逆变器的移相角控制所述发射线圈中的电流，当所述全桥逆变器的相角调节至最小且无法达到所述车端控制模块需求的电流数据时，所述地端控制模块继续通过控制所述功率因数校正模块的输出电压控制所述发射线圈中的电流。

作为本发明电动汽车无线充电系统的改进，所述逆变器为全桥逆变器，所述全桥逆变器的相位差为全桥逆变器输出电流与全桥逆变器桥臂中点电压之间的相位差，所述地端控制模块通过控制所述全桥逆变器的移相角控制所述全桥逆变器的相位差。