一种汽车无线充电系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114172249A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202210023051.0(22)申请日2022.01.10(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)发明人冯颖盈姚顺敖华(74)专利代理机构深圳市康弘知识产权代理有限公司44247代理人陈贤荣(51)Int.Cl.H02J7/02(2016.01)H02J50/12(2016.01)B60L53/12(2019.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种汽车无线充电系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种汽车无线充电系统以及其锁相控制方法，其中汽车无线充电系统包括桩端模块、地端模块、车端模块、车端控制器；车端控制器，获取车端变换器中功率开关的开关相位，采样车端谐振补偿模块输出电流I2，测算出桩端谐振补偿模块输入电流I1的系统周期；计算出开关相位和车端谐振补偿模块输出电流I2之间的相位差Phase‑T，控制车端变换器中功率开关的相位和周期，将所述相位差Phase‑T控制在相位差设定值Phase‑ref之内；通过车端控制器获取由于不同耦合条件下的系统周期，自适应不同高度场景下的无线充电的锁相控制；无需采样桩端模块的相位信号，减少了硬件电路，不仅节省了成本也节约了空间。CN114172249ACN114172249A权利要求书1/2页1.一种汽车无线充电系统，其特征在于，包括桩端模块、地端模块、车端模块、车端控制器；其中所述桩端模块固定竖立在地面，其包括桩端变换器和桩端谐振补偿模块，用以向地端模块输出高频交流电；所述地端模块安装在地面，其包含的发射线圈W1连接桩端谐振补偿模块，用以将所述高频交流电转化成高频磁场辐射到车端模块；所述车端模块接安装在电动汽车底部，包括依次连接接收线圈W2、车端谐振补偿模块和车端变换器，所述接收线圈W2感应交变磁场，车端变换器将交变磁场转化为直流电向车内电池充电；所述车端控制器，获取车端变换器中功率开关的开关相位，采样车端谐振补偿模块输出电流I2，测算出桩端谐振补偿模块输入电流I1的系统周期；计算出开关相位和车端谐振补偿模块输出电流I2之间的相位差Phase‑T，控制车端变换器中功率开关的相位和周期，将所述相位差Phase‑T控制在相位差设定值Phase‑ref之内。2.如权利要求1所述的汽车无线充电系统，其特征在于，所述桩端变换器中包括第一全桥模块（Q1、Q2、Q3、Q4），第一全桥模块中的第一桥臂（Q1、Q3）的中点为A中点、第二桥臂（Q2、Q4）的中点为B中点,A中点和B中点连接桩端谐振补偿模块的输入端，所述桩端谐振补偿模块的输出端连接所述发射线圈W1；所述车端变换器包括第二全桥模块（Q11、Q12、Q13、Q14），第二全桥模块中的第三桥臂（Q11、Q13）的中点为a中点、第二全桥模块中的第四桥臂（Q12、Q14）的中点为b中点，a中点和b中点连接车端谐振补偿模块的输出端，所述车端谐振补偿模块的输入端连接所述接收线圈W2。3.如权利要求2所述的汽车无线充电系统，其特征在于，所述桩端谐振补偿模块包括第一电感LF1、第一电容CS1、第二电容CS2,其中桩端谐振补偿模块的一个输入端连接第一电感LF1的一端，第一电感LF1另一端连接第一电容CS1和第二电容CP1一端，第一电容CS1另一端连接连接发射线圈W1一端，第二电容CP1另一端连接发射线圈W1另一端和桩端谐振补偿模块的另一个输入端；所述车端谐振补偿模块包括第二电感LF2、第三电容CS2、第四电容CP2,其中车端谐振补偿模块的一个输入端连接第二电感LF2的一端，第二电感LF2另一端连接第三电容CS2和第四电容CP2一端，第三电容CS2另一端连接连接接收线圈W2一端，第四电容CP2另一端连接接收线圈W2另一端和车端谐振补偿模块的另一个输入端。4.一种汽车无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述系统采用权利要求1至3任一项所述的汽车无线充电系统，所述控制方法包括：启动桩端模块，在桩端模块输出的高频交流电达到目标值之后启动车端模块，获取车端变换器中功率开关的开关相位，采样车端谐振补偿模块输出电流I2，测算出桩端谐振补偿模块输入电流I1的系统周期；计算出开关相位和车端谐振补偿模块输出电流I2之间的相位差Phase‑T，控制车端变换器中功率开关的相位和周期，将所述相位差Phase‑T控制在相位差设定值Phase‑ref之内。5.如权利要求4所述的汽车无线充电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下具体步骤：步骤1、启动桩端模块；2CN114172249A权利要求书2/2页步骤2、桩端模块缓启动输出高频交流电；步骤3