一种无线充电系统及其控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115986959A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310097163.5B60L53/22(2019.01)(22)申请日2023.02.10(71)申请人深圳威迈斯新能源股份有限公司地址518000广东省深圳市南山区科技园北区五号路风云大厦5楼(72)发明人冯颖盈姚顺刘畅(74)专利代理机构深圳市康弘知识产权代理有限公司44247专利代理师王金刚(51)Int.Cl.H02J50/12(2016.01)H02M3/28(2006.01)H02M1/12(2006.01)H02M1/00(2007.01)B60L53/12(2019.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种无线充电系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种无线充电系统及其控制方法，所述无线充电系统包括用于接收交流电并转换为磁场能量的地端、以及接收所述磁场能量并生成感生电流为车载电池充电的车端，所述地端包括依次连接的逆变电路、第一补偿电路、发射线圈，所述车端包括依次连接的接收线圈、第二补偿电路、整流电路；所述发射线圈与所述接收线圈构成一松耦合变压器；所述第一补偿电路以及所述第二补偿电路中电感的感量和电容的容值根据所述发射线圈上的预设电流设置。与现有技术相比，本发明通过对第一补偿电路和第二补偿电路中电容和电感进行调整，消除了三次谐波，保证了正常工作中输入电流与输出电流只存在基波电流，能实现全范围ZCS，消除开关损耗，提升效率。CN115986959ACN115986959A权利要求书1/2页1.一种无线充电系统，包括用于接收交流电并将所述交流电转换为磁场能量的地端、以及接收所述磁场能量并生成感生电流以给车载电池充电的车端，其特征在于，所述地端包括依次连接的逆变电路、第一补偿电路、发射线圈；所述车端包括依次连接的接收线圈、第二补偿电路、整流电路；其中，所述发射线圈与所述接收线圈构成一松耦合变压器；所述第一补偿电路以及所述第二补偿电路中电感的感量和电容的容值根据所述发射线圈上的预设电流设置，以消除所述逆变电路和所述整流电路中的三次谐波，所述逆变电路和所述整流电路在全工作范围内实现零电流开关。2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述第一补偿电路包括：电容C1、电容C3、电容CF1、电感LF1；所述电容C3的一端连接到所述逆变电路的第一输出端，所述电容C3的另一端依次串联所述电感LF1和所述电容C1后连接到所述发射线圈的第一端，所述发射线圈的第二端连接到所述逆变电路的第二输出端，所述电容CF1的一端连接到所述电感LF与所述电容C1之间，所述电容CF1的另一端连接到所述发射线圈的第二端与所述逆变电路的第二输出端之间。3.根据权利要求2所述的无线充电系统，其特征在于，所述电容C1、电容C3、电容CF1、电感LF1与所述预设电流满足：其中，VAB_first表示为所述无线充电系统的输入电压经过所述逆变电路后得到的基波电压、w0表示为谐振角频率、IBP表示为所述预设电流、LBP表示为所述发射线圈的感量、C1表示为所述电容C1的容值、C3表示为所述电容C3的容值、CF1表示为所述电容CF1的容值、LF1表示为所述电感LF1的感量。4.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述第二补偿电路包括：电容C2、电容C4、电容CF2、电感LF2；所述电容C2的一端连接到所述发射线圈的第一端，所述电容C2的另一端依次串联所述电感LF2和电容C4后连接到所述整流电路的第一输入端，所述整流电路的第二输入端连接到所述发射线圈的第二端，所述电容CF2的一端连接到所述电容C2与所述电感LF2之间，所述电容CF2的另一端连接到所述发射线圈的第二端与所述整流电路的第二输入端之间。5.根据权利要求4所述的无线充电系统，其特征在于，所述电容C2、电容C4、电容CF2、电感LF2与所述预设电流满足：2CN115986959A权利要求书2/2页其中，w0表示为谐振角频率、IBP表示为所述预设电流、LVP表示为所述接收线圈的感量、Lm表示为所述松耦合变压器的互感、C2表示为所述电容C2的容值、C4表示为所述电容C4的容值、CF2表示为所述电容CF2的容值、LF2表示为所述电感LF2为感量、ILF2表示为所述电感LF2上的电流。6.一种无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述无线充电系统采用如权利要求1至5任意一项权利要求所述的无线充电系统；所述控制方法包括：采样所述无线充电系统的输出电流；根据所述无线充电系统的输出电流以及设定电流计算所述逆变电路的输出电压的实际占空比；根据所述实际占空调节所述无线充电系统的工作状态，以使所述整流电路的输入电压和逆变电路的输出电压在开关处的电流为零；其中