[发明专利]一种电动汽车无线充电的系统及方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车无线充电的系统及方法，通过在无线充电发射装置上设置升降装置、充电线圈滑动轨道，无线充电发射装置上的控制器控制升降装置在充电线圈滑动轨道上进行移动、定位，根据接收功率和发射功率的转化率的曲线图确定升降装置的位置，从而实现发射线圈与接收线圈的对准。本发明采用无线充电的技术手段实现能量在发射装置和接受装置之间进行传递，避免了部件的接触和暴露来改善充电部件的耐用性和寿命，提高了充电的安全性；控制器通过接收线圈接收到的功率与充电线圈的输出功率的转化率的曲线图，确定升降装置的最终位置，然后通过转动充电线圈轮盘，实现充电线圈与接收线圈的对准，通过最少的操作实现自动化控制。

主权项

1.一种电动汽车无线充电的系统，包括无线充电发射装置、无线充电接收装置(8)，所述无线充电发射装置设置在地面上，无线充电接收装置设置在电动汽车上，所述的无线充电接收装置(8)包括接收线圈(81)，接收线圈(81)通过能量管理系统传递能量给车载电池，无线充电发射装置和无线充电接收装置(8)通过通信模块建立通信连接，其特征在于：所述无线充电发射装置包括控制器，在无线充电接收装置(8)上设置有电池管理系统，电池管理系统通过通信模块将电池状态信息和充电状态信息反馈给无线充电发射装置的控制器，所述的无线充电发射装置还包括升降装置(5)、充电线圈滑动轨道(4)，所述的升降装置(5)在控制器作用下在充电线圈滑动轨道(4)上进行移动、定位，所述升降装置(5)在充电线圈滑动轨道(4)上移动时，控制器根据接收功率P₂和发射功率P₁的转化率η的曲线图确定升降装置(5)的位置，升降装置(5)的上端设置有充电线圈轮盘(6)，充电线圈轮盘(6)上设置有充电线圈(61)，所述的充电线圈(61)的主体形状呈正方形状、矩形状、圆形状或椭圆形中的一种，充电线圈(61)的上表面为内凹的形状，对应接收线圈的下表面为外凸的形状，所述充电线圈轮盘(6)的上平面设置有防接触件(7)，所述的防接触件(7)被配置为避免充电线圈(61)与接收线圈(81)在运行过程中接触造成导磁体被击穿，所述的防接触件(7)的高度不小于2mm，所述的防接触件(7)的高度不大于20mm，所述的充电线圈轮盘(6)在控制器作用下进行旋转转动，所述充电线圈轮盘(6)在旋转过程中，控制器根据接收功率P₂^*和发射功率P₁^*的转化率η₃的曲线图确定充电线圈的位置，控制器控制升降装置(5)进行提升后开始对电动汽车充电，其充电方法步骤如下：/n(1)、电动汽车停靠后，发出请求充电指令；/n(2)、无线充电发射装置通过通信模块与无线充电接收装置建立连接，无线充电发射装置的控制器接收车载电池的电池状态信息；/n(3)、开启充电后，所述的升降装置(5)在滑动轨道横向轨(401)上运行全部位置后，控制器根据转化率η₁的曲线变化情况确定升降装置(5)的第一位置，然后选择相应的滑动轨道纵向轨(402)，同样的，升降装置(5)在滑动轨道纵向轨(402)上运行全部位置后，将转化率η₂最高值对应的位置作为升降装置(5)的最终位置；/n(4)、控制器转动充电线圈轮盘(6)，电池管理系统采集车载电池接收到的功率P₂^*并反馈给无线充电发射装置的控制器，控制器将接收功率P₂^*和无线充电发射装置发出的功率P₁^*进行对比，所述的充电线圈轮盘(6)旋转360°后得到转化率η₃的曲线图，通过转化率η₃的变化情况来确定充电线圈(61)与接收线圈(81)的对准位置，转化率η₃最高的位置即匹配为对准位置；/n(5)、控制器控制升降装置(5)进行提升，减小充电线圈(61)和接收线圈(81)之间的磁气隙；/n(6)、在升降装置(5)进行提升的过程中，电池管理系统将接收线圈接收到的功率P₂与充电电路许可应用的功率进行对比，当接收线圈接收到的功率P₂达到充电电路最大许可应用功率P_max时，升降装置(5)停止提升，否则，直到充电线圈轮盘(6)上设置的防接触件(7)与无线充电接收装置(8)碰触时，升降装置(5)停止提升，开始持续充电；/n(7)、充电结束后，升降装置(5)在控制器作用下返回至开启充电模式后运行的初始位置。/n