[发明专利]一种电动汽车无线充电互操作性测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车无线充电互操作性测试系统及方法，将电动汽车无线充电互操作性分为磁性互操作性和电气互操作性，磁性互操作性评价指标是互操作性评价图中的耦合系数区域，电气互操作性的评价指标是互操作性评价图中的效率区域。测试对象是Re(Z_GA)和Re(Z_VA)，当被测产品设备满足磁性互操作性和电气互操作性，同时满足输出功率要求，则认为被测产品设备满足互操作性要求，并且对于所有被测产品设备按照磁性互操作性和电气互操作性测试结果给出优化建议。本发明不仅避免了产品间的交叉测试，减小了测试工作量，而且测试结果更加精确。

技术领域

本发明提出一种基于磁性互操作性和电气互操作性的电动汽车无线充电互操作性评价方法，属于无线电能传输技术领域。

背景技术

电动汽车无线充电互操作性是指不同厂家、不同型号的电动汽车无线充电地面端设备(ground assembly,GA)、车载端设备(vehicle assembly,VA)，在保证充电安全的前提下，在规定的功率等级、离地间隙类型的情况下，能够实现满足性能及功能要求的无线电能传输。而现有的无线充电设备一方面自身存在较多的技术路线分支，在功率等级、传输距离、线圈类型及结构、工作频率、补偿网络拓扑等结构和参数上有较大区别；另一方面存在多厂家、多产品、多技术路线并存的情况。因此在不同的无线充电设备之间需要进行互操作性测试，从而避免不同设备之间因互操作性差造成极大的电力资源浪费甚至造成安全隐患的问题。

现有电动汽车无线充电系统互操作性测试方法存在严重缺陷，主要有：

1、现有测试方法是基于产品间交叉测试，测试工作量大。为全面测试所有产品间互操作性，需要对所有地面端设备和车载端设备互操作时的功率和效率进行交叉测试。一方面，测试过程对测试机构提出了苛刻的要求，遍历所有产品将带来极大的工作量，同时存在很大一部分重复测试，显然不适合产品互操作性通过评判；另一方面，由于缺乏参考设备，无法对测试结果进行溯源，即无法指导产品优化设计。

2、现有评价方法忽略线圈内阻对系统的影响，而实际情况中电动汽车线圈尺寸较大，忽略内阻导致测试结果存在误差。

3、现有评价方法是通过传输功率和效率直接评价互操作性，功率效率只能描述系统的整体特性，无法对产品不满足互操作性的原因做出分析和解释，不能对产品给出优化建议。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于磁性互操作性和电气互操作性的电动汽车无线充电互操作性测试系统及方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电动汽车无线充电互操作性测试方法，包括以下步骤：

步骤1，确定参考设备，参考设备分为地面参考设备和车载参考设备，所述地面参考设备用于测试车载产品设备，所述车载参考设备用于测试地面产品设备。地面参考设备的线圈参照电动汽车无线充电标准中的发射线圈。车载参考设备的线圈参照电动汽车无线充电标准中的接收线圈，且车载参考设备的副边线圈和副边补偿网络完全谐振。

步骤2，将电动汽车无线充电互操作性分为磁性互操作性和电气互操作性。根据电动汽车无线充电标准中给出的线圈k的范围，在横坐标为Re(Z_GA)、纵坐标为Re(Z_VA)的二维平面图中作出耦合系数为k的边界曲线，得到耦合系数区域，将耦合系数区域作为磁性互操作性评价判据。在横坐标为Re(Z_GA)、纵坐标为Re(Z_VA)的二维平面图中作出给定效率的效率边界曲线，得到效率区域，将效率区域作为电气互操作性评价判据。定义横坐标为Re(Z_GA)、纵坐标为Re(Z_VA)包含耦合系数区域和效率区域的二维平面图为互操作性评价图。