[发明专利]一种无线充电的发射端、接收端及无线充电系统

说明书

本申请公开了一种无线充电的发射端、接收端及无线充电系统，发射端包括：逆变器输出端连接发射端补偿网络；发射端LCC网络输出端连接发射线圈；开关电路与发射端LCC网络连接；接收端包括接收端LCC网络；发射端控制器在逆变器的第一输出阻抗的实部大于逆变器的第二输出阻抗的实部时，控制开关电路动作使无线充电系统工作于双边LCC网络；在第一输出阻抗的实部小于等于第二输出阻抗的实部时，控制开关电路动作使无线充电系统工作于单边LCC网络；第一输出阻抗为无线充电系统工作于双边LCC网络时逆变器的输出阻抗；第二输出阻抗为无线充电系统工作于单边LCC网络时逆变器的输出阻抗，具有较宽耦合范围，不同车型均有较高充电效率。

技术领域

本申请涉及汽车无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电的发射端、接收端及无线充电系统。

背景技术

随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车受到了各界的广泛关注。电动汽车的动力来源于动力电池组，动力电池组需要充电。

目前，电动汽车的充电方式包括接触式充电和无线充电，而无线充电方式由于使用方便，无火花以及触电危险，因此成为未来电动汽车充电的发展方向。电动汽车的无线充电系统包括发射端和接收端，发射端位于地面，接收端位于车上，接收端为电动汽车的动力电池组进行充电。发射端包括逆变器、发射端补偿网络和发射线圈；接收端包括接收线圈、接收端补偿网络和整流器。发射端的直流电压经过逆变器逆变产生高频交流电，流经发射端补偿网络与发射线圈，产生高频磁场，在接收线圈处耦合出感应电动势，经过整流器整流形成直流电给动力电池组充电。其中，发射端补偿网络的作用均是通过电感和/或电容与发射线圈进行谐振，补偿线路中的无功分量，使直流输入侧尽量呈现纯阻性，从而提高整个无线充电系统的效率。接收端补偿网络的作用类似，接收端补偿网络与接收线圈进行谐振。

但是，无线充电系统在实际充电时，因为车型不同，造成车辆底盘离地间隙有较大差异，即发射端和接收端之间的距离随着车型不同而有所差异。例如，SUV的底盘离地间隙一般较大而轿车的底盘离地间隙一般较小。这种差异将会导致无线充电系统需要在很宽的偏移范围内均实现高效的功率传输。位于车上的充电线圈和位于地上的接收线圈之间的偏移将影响发射端和接收端之间的耦合系数，也会影响发射线圈的自感和接收线圈的自感。

因此，如何能够使无线充电系统能够适用于各自不同的车型时均具有较高的充电效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本申请提供一种无线充电的发射端、接收端及无线充电系统，具有较宽的耦合范围，适用于不同的车型时均具有较高的充电效率。

本申请提供一种无线充电的发射端，包括：逆变器、发射端LCC网络、发射线圈、开关电路和发射端控制器；逆变器将输入端的直流电转换为交流电传输给发射端补偿网络；发射端LCC网络将交流电进行补偿后输送给发射线圈；开关电路与发射端LCC网络连接；发射线圈将收到的交流电以交变磁场的形式发射出去以使接收端接收，接收端包括接收端LCC网络；发射端控制器在逆变器的第一输出阻抗的实部大于逆变器的第二输出阻抗的实部时，控制开关电路动作使无线充电系统工作于双边LCC网络；在第一输出阻抗的实部小于等于第二输出阻抗的实部时，控制开关电路动作使无线充电系统工作于单边LCC网络；双边LCC网络包括发射端LCC网络和接收端LCC网络，单边LCC网络包括接收端LCC网络；第一输出阻抗为无线充电系统工作于双边LCC网络时逆变器的输出阻抗；第二输出阻抗为无线充电系统工作于单边LCC网络时逆变器的输出阻抗。