一种电动汽车无线充电电路及其控制方法与流程

技术特征：

1.一种电动汽车无线充电电路，其特征在于：包括基建侧和车载侧，所述基建侧包含第一整流滤波电路、高频逆变电路和第一串联谐振电路；车载侧包含第二串联谐振电路、第二整流滤波电路和DC-DC变换器；其中

所述第一整流滤波电路的输入端连接至电网，用于将电网电压整流成直流电压；

所述高频逆变电路的输入端连接至所述第一整流滤波电路的输出端，用于将所述第一整流滤波电路输出的直流电压逆变为高频电压方波；

所述第一串联谐振电路的输入端连接至所述高频逆变电路的输出端；

所述第二串联谐振电路的输出端连接至所述第二整流滤波电路的输入端；

所述第二整流滤波电路的输入端连接至所述第二串联谐振电路的输出端，用于将所述第二串联谐振电路输出的交流电压整流成直流电压；

所述DC-DC变换器的输入端连接至所述第二整流滤波电路，用于将所述第二整流滤波电路的直流输出电压变换成车载动力电池充电所需的额定电压；

所述第一串联谐振电路与第二串联谐振电路对称设置，通过耦合实现电能的无线传输。

2.根据权利要求1所述电动汽车无线充电电路，其特征在于：所述第一串联谐振电路包括依次串联连接的发射线圈L₁和第一电子电容电路，连接至高频逆变电路的输出端；所述第二串联谐振电路包括依次串联连接的接收线圈L₂和第二电子电容电路，连接至第二整流滤波电路的输入端；所述发射线圈L₁与所述接收线圈L₂通过高频磁共振方式，电能从发射线圈L₁传递到接收线圈L₂，所述发射线圈L₁与接收线圈L₂对称设置，通过耦合实现电能的无线传输。

3.根据权利要求2所述电动汽车无线充电电路，其特征在于：所述第一电子电容电路包括第一MOSFET开关管、第二MOSFET开关管、第三MOSFET开关管、第四MOSFET开关管和第一直流电容C₁；其中，第一MOSFET开关管的漏极与第一直流电容C₁的正极相连，第一MOSFET开关管的源极与第三MOSFET开关管的漏极相连；第二MOSFET开关管的漏极与第一直流电容C₁的正极相连，第二MOSFET开关管的源极与第四MOSFET开关管的漏极相连；第三MOSFET开关管的源极与第一直流电容C₁的负极相连；第四MOSFET开关管的源极与第一直流电容C₁的负极相连；第一电子电容电路的两端分别从第一MOSFET开关管的源极和第二MOSFET开关管的源极引出。

4.根据权利要求2所述电动汽车无线充电电路，其特征在于：所述第二电子电容电路包括第五MOSFET开关管、第六MOSFET开关管、第七MOSFET开关管、第八MOSFET开关管和第二直流电容C₂；其中，第五MOSFET开关管的漏极与第二直流电容C₂的正极相连，第五MOSFET开关管的源极与第七MOSFET开关管的漏极相连；第六MOSFET开关管的漏极与第二直流电容C₂的正极相连，第六MOSFET开关管的源极与第八MOSFET开关管的漏极相连；第七MOSFET开关管的源极与第二直流电容C₂的负极相连；第八MOSFET开关管的源极与第二直流电容C₂的负极相连；第二电子电容电路的两端分别从第五MOSFET开关管的源极和第六MOSFET开关管的源极引出。

5.基于权利要求1至4任一权利要求所述电动汽车无线充电电路的一种电动汽车无线充电电路的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、设置高频逆变电路的工作角频率初始值ω₀,依次调节第一电子电容电路和第二电子电容电路，使得第一串联谐振电路和第二串联谐振电路工作在磁共振状态，测得发射线圈L₁和接收线圈L₂之间的互感M；

S2、调节高频逆变电路的输出角频率其中，R₁、R₂、R_eq分别为第一串联谐振电路等效寄生电阻、第二串联谐振电路等效寄生电阻、车载侧第二串联谐振电路后级的等效阻抗；

S3、依次调节第一电子电容电路和第二电子电容电路，使得第一串联谐振电路和第二串联谐振电路工作在磁共振状态。

6.根据权利要求5所述电动汽车无线充电电路的控制方法，其特征在于：步骤S1和S3中，所述第一电子电容电路和第二电子电容电路的调节方法均采用移相角控制法，具体步骤为：

对于第一电子电容电路：

(1)根据谐振角频率获得谐振工作点的第一电子电容电路的等效电容值C_eq1；其中在步骤S1中，ω＝ω₀；在步骤S3中，ω＝ω₁；

(2)根据获得控制关闭角α₁，其中，C₁为第一直流电容；

(3)由锁相环测得电压相位，采用移相角控制法控制所述第一电子电容电路，控制关闭角为；

对于第二电子电容电路：

(1)根据谐振角频率获得谐振工作点的第二电子电容电路的等效电容值C_eq2；其中在步骤S1中，ω＝ω₀；在步骤S3中，ω＝ω₁；

(2)根据获得控制关闭角α₂，其中，C₂为第二直流电容；

(3)由锁相环测得电压相位，采用移相角控制法控制所述第二电子电容电路，控制关闭角为α₂。

7.根据权利要求5所述电动汽车无线充电电路的控制方法，其特征在于：步骤S1中，所述初始值ω₀为100KHZ。