电动汽车三相无线充电系统及其充电方法
2019-11-22

电动汽车三相无线充电系统及其充电方法

一种电动汽车三相无线充电系统及其充电方法,属于无线电能传输系统及方法。无线充电系统由原边供电装置、副边充电装置和数字控制单元构成,原边供电装置安装在地面下,数字控制单元的输出端与原边供电装置连接,副边充电装置安装在汽车上;原边供电装置中的磁能发射阵列式线圈上串联连接有线圈电流检测单元;线圈电流检测单元的输出端与数字控制单元的输入端连接。优点:设置原边磁能发射机构由矩阵阵列式线圈组成,在大范围内保证电动汽车可靠的充电;设置原边阵列式线圈绕向,避免了副边线圈拾取电压的零点;每个时刻只有与副边拾取线圈最接近的三个两两毗邻的原边线圈组成的供电小组供电,避免了其他线圈运行在空载模式,提高了整体系统的效率。

(2)最接近副边磁能拾取机构的三个原边线圈识别:基于副边磁能拾取机构与原边磁能发射阵列式线圈中各个线圈位置的不相同,原、副边线圈位置越近,互感耦合系数越大,副边反射阻抗越大,原边线圈中流过的电流越小,流过原边磁能发射阵列式线圈各个线圈的电流不同,通过线圈电流检测单元,检测原边磁能发射阵列式线圈中所有线圈的电流并送入DSP芯片,经过计算比较,保留开通电流最小的三个两两毗邻的原边线圈Ax、By、Cz供电电路中的DC-DC开通信号,关闭其他所有线圈供电电路中的DC-DC开通信号;

所述的数字控制单元采用高性能DSP数字控制芯片。

在电动汽车充电模式下,由于Ax、By、Cz三个毗邻线圈分别流过幅值相等、相位相差0°、120°、240°的同频交流电、ζ。显然,如果原边三个线圈绕线方向完全相同,那么根据互感耦合原理理论基本知识分析可知,当分别为原边三相线圈与副边拾取线圈互感值馬D、馬D、馬D相等时,拾取电压6为:

技术领域

所述的数字控制单元7的输入端与原边磁能发射阵列式线圈电流检测单元6的输出端连接,数字控制单元7的输出端与分别与DC-DC变换电路10和高频逆变电路11连接。数字控制单元7采用高性能DSP芯片。

充电方法如下:

其中,w为高频逆变电路输出角频率,也即谐振电路角频率。

—Φ

车载充电器4是一个宽电压输入开关电源充电器,电压范围为85V〜264V,保证拾取电压在规定范围内波动时,车载电池的正常充电。

图3为原边三相电流及拾取电压矢量图。不管拾取线圈与原边三相线圈处于何种互感耦合位置,输出电压都不可能为0,且当#AD、#BD、#m相等时,其输出电压最大为

—Φ