用于电动车辆的无线充电装置及方法与流程

本发明涉及充电装置及方法，更具体地，涉及用于电动车辆的无线充电装置及方法。

背景技术：

目前，随着电动汽车以及混合动力汽车的日益普及，针对车辆中的动力电池（即为车辆提供主动力或者辅助动力的动力源）的续航充电变得越来越重要。

在现有的技术方案中，通常采用感应耦合的方式对车辆中的动力电池进行无线方式的充电，即利用电磁感应原理并基于可分离变压器实现电能的无线传输。

显然，上述现有的技术方案存在如下问题：由于仅采用感应耦合的方式对电能进行无线传输，故其传输的有效距离有限，通常仅在若干厘米的范围内，由此，当车辆未处于或难于处在有效距离内时，会发生无法正常充电的情况。

因此，存在如下需求：提供能够在更大的有效距离内对车辆的动力电池进行无线充电的用于电动车辆的无线充电装置及方法。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术方案所存在的问题，本发明提出了能够在更大的有效距离内对车辆的动力电池进行无线充电的用于电动车辆的无线充电装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于电动车辆的无线充电装置，所述用于电动车辆的无线充电装置包括：

高频电源驱动单元，所述高频电源驱动单元将交流电输入转换成高频的高压交流电，并将所述高频的高压交流电传输至发射器；

发射器，所述发射器将所述高频的高压交流电转换成变换的磁场，并使该变换的磁场经过增强器；

增强器，所述增强器增强所述变换的磁场以使得车辆中的接收器能够接收到该增强后的变换的磁场而将其转换为用于对该车辆中的动力电池进行充电的电流。

在上面所公开的方案中，优选地，所述高频电源驱动单元通过整流滤波和高频逆变的方式将交流电输入转换成高频的高压交流电。

在上面所公开的方案中，优选地，所述发射器包括发射线圈，并且所述发射线圈具有高的固有频率以及大的直径，以致所述高频的高压交流电的传输距离大于预定的阈值。

在上面所公开的方案中，优选地，所述增强器包括独立的lc谐振回路，其能够使得增强器的两端具有良好的正弦波电压波形。

在上面所公开的方案中，优选地，所述lc谐振回路包括增强器线圈和增强器电容，并且使得在谐振时所述增强器线圈中的电流大于发射器的发射线圈中的电流。

在上面所公开的方案中，优选地，所述装置进一步包括增强器位置控制器，其在车辆充电期间接收正在充电的车辆通过无线方式反馈的充电数据，并基于该充电数据调整增强器的位置，以使增强器的增强器线圈达到最佳谐振。

在上面所公开的方案中，优选地，所述装置能够支持多个车辆同时充电。

本发明的目的还通过以下技术方案实现：

一种用于电动车辆的无线充电方法，所述用于电动车辆的无线充电方法包括下列步骤：

（a1）将交流电输入转换成高频的高压交流电；

（a2）通过发射器将所述高频的高压交流电转换成变换的磁场；

（a3）通过增强器增强所述变换的磁场以使得车辆中的接收器能够接收到该增强后的变换的磁场而将其转换为用于对该车辆中的动力电池进行充电的电流。

本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置及方法具有如下优点：能够在更大的有效距离内对车辆的动力电池进行无线充电，并且支持多个车辆同时充电。

附图说明

结合附图，本发明的技术特征以及优点将会被本领域技术人员更好地理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的用于电动车辆的无线充电装置的示意性结构图；

图2是根据本发明的实施例的用于电动车辆的无线充电方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的用于电动车辆的无线充电装置的示意性结构图。如图1所示，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置包括高频电源驱动单元1、发射器2、增强器3。其中，所述高频电源驱动单元1将交流电输入转换成高频的高压交流电，并将所述高频的高压交流电传输至发射器2。所述发射器2将所述高频的高压交流电转换成变换的磁场，并使该变换的磁场经过增强器3。所述增强器3增强所述变换的磁场以使得车辆中的接收器能够接收到该增强后的变换的磁场而将其转换为用于对该车辆中的动力电池进行充电的电流。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置中，高频电源驱动单元1通过整流滤波和高频逆变的方式将交流电输入转换成高频的高压交流电。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置中，所述发射器2包括发射线圈，并且所述发射线圈具有高的固有频率以及大的直径，以致所述高频的高压交流电的传输距离大于预定的阈值（实例性地，该预定的阈值在几米至几十米的范围内）。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置中，所述增强器3包括独立的lc谐振回路，其能够使得增强器的两端具有良好的正弦波电压波形。这避免了发射器2的发射线圈前端由于电路结构和磁场耦合的作用而使发射线圈两端的电压波形失真的情况，由此避免了系统无法很好的共振而限制能量传输距离的情况。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置中，所述lc谐振回路包括增强器线圈和增强器电容，并且使得在谐振时所述增强器线圈中的电流大于发射器2的发射线圈中的电流。这能够增加无线能量的传输距离。

优选地，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置进一步包括增强器位置控制器4，其在车辆充电期间接收正在充电的车辆通过无线方式反馈的充电数据，并基于该充电数据调整增强器3的位置，以使增强器3的增强器线圈达到最佳谐振。由上可见，仅当增强器3处于某一特定位置时，车辆中的接收器的电压才会达到峰值，并且进而增强器线圈才能达到谐振。

优选地，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置能够支持多个车辆同时充电。

由上可见，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电装置具有下列优点：由于采用了高频电源驱动单元以及增强器，故能够在更大的有效距离内对车辆的动力电池进行无线充电，并且支持多个车辆同时充电。

图2是根据本发明的实施例的用于电动车辆的无线充电方法的流程图。如图2所示，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法包括下列步骤：（a1）将交流电输入转换成高频的高压交流电；（a2）通过发射器将所述高频的高压交流电转换成变换的磁场；（a3）通过增强器增强所述变换的磁场以使得车辆中的接收器能够接收到该增强后的变换的磁场而将其转换为用于对该车辆中的动力电池进行充电的电流。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法中，所述步骤（a1）包括：通过整流滤波和高频逆变的方式将交流电输入转换成高频的高压交流电。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法中，所述发射器包括发射线圈，并且所述发射线圈具有高的固有频率以及大的直径，以致所述高频的高压交流电的传输距离大于预定的阈值（实例性地，该预定的阈值在几米至几十米的范围内）。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法中，所述增强器包括独立的lc谐振回路，其能够使得增强器的两端具有良好的正弦波电压波形。

优选地，在本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法中，所述lc谐振回路包括增强器线圈和增强器电容，并且使得在谐振时所述增强器线圈中的电流大于发射器的发射线圈中的电流。

优选地，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法进一步包括：基于车辆充电期间正在充电的车辆的充电数据调整所述增强器的位置，以使所述增强器的增强器线圈达到最佳谐振。

优选地，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法能够支持多个车辆同时充电。

由上可见，本发明所公开的用于电动车辆的无线充电方法具有下列优点：能够在更大的有效距离内对车辆的动力电池进行无线充电，并且支持多个车辆同时充电。

尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到：在不脱离本发明主旨和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。