一种基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统

本发明涉及无线电能传输领域，尤其涉及基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统。

背景技术：

1、为研究电动汽车无线充电系统，解决电动汽车有线充电时的不安全问题，采用磁耦合谐振式无线电能传输技术，利用谐振原理，使得其在传输线圈直径的几倍传输时，仍能得到较高的效率和较大的功率，并且电能传输不受空间非磁性障碍物的影响。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，应用于汽车无线充电，包括系统电路控制模块、系统软件模块；所述系统电路控制模块用于整合电流，所述系统软件模块用于调整充电。

4、作为优选，所述系统电路控制模块包括发射模块和接收模块；发射模块包括发射线圈、控制单元、交流电源和arm；接收模块包括整流单元、控制单元、电池和arm；其中发射模块固定在底面，接收模块嵌入安装到车内，两模块间通过蓝牙传输信息；所述系统软件模块包括系统整体充电流程及其控制流程。

5、作为优选，所述系统整体充电流程采用三段式充电方法对电动汽车进行充电，三段式充电结合了恒流和恒压两种充电方式的优点，按照蓄电池的特性曲线充电。

6、作为优选，所述系统电路控制模块采用220v、50hz交流电源供电，经全桥不控整流电路、dc-dc降压斩波电路和高频全桥逆变电路，与发射端谐振电容和发射线圈连接，接收线圈在谐振磁场中产生高频感应电压，经整流电路转化为直流电。

7、作为优选，所述系统整体充电流程，基于arm处理器进行蓝牙通信，车载充电机通过蓝牙模块与电能发射端通信，通过实时控制dc-dc直流斩波电路输出电压，调整电池充电功率。

8、作为优选，所述接收线圈感应到磁场后，进入初始化状态，判断电池是否反接，如果电池正接，进一步地，判断电压是否过低，当电压过低时，进行预充电恢复电压；当电压正常后，进行恒流充电，在此期间，同时进行过流保护；当充电电压小于设定电压值，继续进行恒流充电，直到充电电压大于设定电压值，维持充电电压设定值不变，进入到恒压充电；当充电电流小于设定电流值的时候，进入涓流充电，直至充电结束。

9、本发明和现有技术相比，具有以下有益效果：采用三段式电池充电方案，在充电速度和充电效率上有提升，通过信息交互，调整充电功率，达到快速充电且节约电能的效果。

技术特征：

1.一种基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，应用于汽车无线充电，其特征在于：包括系统电路控制模块、系统软件模块；所述系统电路控制模块用于整合电流，所述系统软件模块用于调整充电。

2.根据权利要求1所述基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述系统电路控制模块包括发射模块和接收模块；发射模块包括发射线圈、控制单元、交流电源和arm；接收模块包括整流单元、控制单元、电池和arm；其中发射模块固定在底面，接收模块嵌入安装到车内，两模块间通过蓝牙传输信息；所述系统软件模块包括系统整体充电流程及其控制流程。

3.根据权利要求2所述基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述系统整体充电流程采用三段式充电方法对电动汽车进行充电，三段式充电结合了恒流和恒压两种充电方式的优点，按照蓄电池的特性曲线充电。

4.根据权利要求2所述基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述系统电路控制模块采用220v、50hz交流电源供电，经全桥不控整流电路、dc-dc降压斩波电路和高频全桥逆变电路，与发射端谐振电容和发射线圈连接，接收线圈在谐振磁场中产生高频感应电压，经整流电路转化为直流电。

5.根据权利要求4所述基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述系统整体充电流程，基于arm处理器进行蓝牙通信，车载充电机通过蓝牙模块与电能发射端通信，通过实时控制dc-dc直流斩波电路输出电压，调整电池充电功率。

6.根据权利要求4所述基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，其特征在于：所述接收线圈感应到磁场后，进入初始化状态，判断电池是否反接，如果电池正接，进一步地，判断电压是否过低，当电压过低时，进行预充电恢复电压；当电压正常后，进行恒流充电，在此期间，同时进行过流保护；当充电电压小于设定电压值，继续进行恒流充电，直到充电电压大于设定电压值，维持充电电压设定值不变，进入到恒压充电；当充电电流小于设定电流值的时候，进入涓流充电，直至充电结束。

技术总结
本发明公开了一种基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统，所述系统采用220V、50Hz交流电源供电，经全桥不控整流电路、DC‑DC降压斩波电路和高频全桥逆变电路，与发射端谐振电容和发射线圈连接，接收线圈在谐振磁场中产生高频感应电压，经整流电路转化为直流电，给电动汽车蓄电池充电。车载充电机通过蓝牙模块与电能发射端通信、通过实时控制DC‑DC直流斩波电路输出电压，调整电池充电功率。

技术研发人员：金虎林,陈祖彪
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13