用于非接触充电系统的负载控制方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非接触充电领域，具体而言，涉及一种用于非接触充电系统的负载控 制方法和装置。
【背景技术】
[0002] 通常为电动车的供电设备为锂电池，例如，电动汽车中的动力电池。电动汽车对充 电时间、安全性等方面有很高的要求，一方面，为保证电动汽车的日常使用，充电时间不能 过长，要求充电时间较短，这就需要采用较大功率的充电方式；另一方面为延长电池寿命、 保护电池的充电安全，需对充电过程进行限流，现有技术中对电池的限流保护的主要方法 为：在充电的开始阶段进行恒流充电，当电池电压达到一定的值，进行恒压充电。
[0003] 电池充电过程中，恒流充电时，充电电流保持不变，充电电压缓慢升高；恒压充电 时充电电压不变，充电电流缓慢减小。两种工作状态充电功率实时变化，充电时充电电压与 充电电流的比值（电池的等效电阻）实时变化。感应式非接触充电系统对接收端后端等效 电路的负载值要求比较精确，未能匹配的负载值会造成电池的等效电阻的实时变化，而非 接触充电电能转换装置效率最优时需要其后端等效电阻恒定，因此由于等效电阻的不恒定 而导致非接触充电电能转换装置的效率较低。
[0004] 针对现有技术中由于等效电阻的不恒定而导致的非接触充电电能转换装置的效 率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于提供一种用于非接触充电系统的负载控制方法和装置，以 解决由于等效电阻的不恒定而导致的非接触充电电能转换装置的效率较低的问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于非接触充电系统的 负载控制方法。根据本发明的用于非接触充电系统的负载控制方法包括：一种用于非接触 充电系统的负载控制方法，其特征在于，非接触充电系统包括电能转换装置，以及连接在电 能转换装置的输入端的三相整流装置、连接在电能转换装置的输出端的直流降压电路、连 接在直流降压电路的输出端的蓄电池，负载控制方法包括：执行以下步骤，直至电能转换 装置的输出端的等效电阻恒定：检测电能转换装置的输出端的等效电阻；判断等效电阻是 否恒定；如果等效电阻不恒定，则计算控制三相整流装置的第一占空比信号和控制直流降 压电路的第二占空比信号；利用第一占空比信号调节三相整流装置的输出电压，并且利用 第二占空比信号调节直流降压电路的等效电阻，以使电能转换装置的输出端的等效电阻恒 定。
[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种用于非接触充电系统的 负载控制装置。根据本发明的用于非接触充电系统的负载控制装置包括：所述非接触充电 系统非接触充电系统包括电能转换装置，以及连接在电能转换装置的输入端的三相整流装 置、连接在电能转换装置的输出端的直流降压电路、连接在直流降压电路的输出端的蓄电 池，负载控制装置调用以下单元，直至电能转换装置的输出端的等效电阻恒定，包括：检测 单元，用于检测电能转换装置的输出端的等效电阻；判断单元，用于判断等效电阻是否恒 定；计算单元，用于在等效电阻不恒定时，计算控制三相整流装置的第一占空比信号和控制 直流降压电路的第二占空比信号；调节单元，用于利用第一占空比信号调节三相整流装置 的输出电压，并且利用第二占空比信号调节直流降压电路的等效电阻，以使电能转换装置 的输出端的等效电阻恒定。
[0008] 通过本发明，通过实时的改变占空比信号B的值，保持非接触充电电能转换装置 后端等效电阻不变，恒定的等效电阻使得非接触充电电能转换装置工作在效率最优的状 态。与此同时，蓄电池充电过程中，功率实时变化，通过调节占空比信号A，改变三相整流装 置输出电压U1，间接改变非接触充电电能转换装置的输出电压，实现充电功率的实时变化， 以调整电能转换装置后端等效电阻的恒定，从而解决了现有技术中由于等效电阻的不恒定 而导致的非接触充电电能转换装置的效率较低的问题，达到了提高了非接触充电电能转换 装置的工作效率的效果。
【附图说明】
[0009] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0010] 图1是根据本发明实施例的非接触充电系统的硬件装置示意图；
[0011] 图2是根据本发明实施例的负载控制方法的流程图；
[0012] 图3是根据本发明实施例的控制器计算匹配参数的流程图；
[0013] 图4是根据本发明优选实施例的的负载控制方法的流程图；以及
[0014] 图5是根据本发明负载控制装置的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0016] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0017] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用 的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或 描述的那些以外的顺序实施。此外，术语"包括"和"具有"以及他们的任何变形，意图在于 覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限 于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产 品或设备固有的其它步骤或单元。
[0018] 本发明提供了一种用于非接触充电系统的负载控制方法。该负载控制方法可以用 于非接触充电系统中，该非接触充电系统可以如图1所示。如图所示，该非接触充电系统包 括电能转换装置20,以及连接在电能转换装置的输入端的三相整流装置10、连接在电能转 换装置的输出端的直流降压电路30、连接在直流降压电路的输出端的蓄电池40。在该非接 触充电系统中还包括三相整流装置10输出端的电压电流采样电路601，电能转换装置20输 出端的电压电流采样电路602,以及直流降压电路30输出端的电压电流采样电路603。该 负载控制方法可以由图1所示的非接触充电系统中的控制器50执行。
[0019] 以下结合图2至图4对本发明实施例的非接触充电系统的负载控制方法进行说 明。该负载控制方法执行以下步骤，直至电能转换装置的输出端的等效电阻恒定：
[0020] 步骤S202,检测电能转换装置的输出端的等效电阻；
[0021] 步骤S204,判断等效电阻是否恒定；
[0022] 步骤S206,如果有效电阻不恒定，则计算控制三相整流装置的第一占空比信号和 控制直流降压电路的第二占空比信号；
[0023] 步骤S208,利用第一占空比信号调节三相整流装置的输出电压，并且利用第二占 空比信号调节直流降压电路的等效电阻，以使电能转换装置的输出端的等效电阻恒定。
[0024] 通过图1所示的电压电流采样电路602采集电能转换装置的输出端的等效电阻。 并判断检测到的等效电阻是否恒定，由于电能转换装置的输出端的等效电阻恒定时该非接 触充电系统的充电效率最高，因此，当判断出等效电阻不恒定时，计算控制三相整流装置的 第一占空比信号和控制直流降压电路的第二占空比信号，分别调节三相整流装置的输出电 压和直流降压电路的等效电阻，从而使得电能转换装置的输出端的等效电阻恒定。
[0025] 上述实施例中，通过实时的改变占空比信号B的值，保持非接触充电电能转换装 置后端等效电阻不变，恒定的等效电阻使得非接触充电电能转换装置工作在效率最优的状 态。与此同时，蓄电池充电过程中，功率实时变化，通过调节占空比信号A，改变三相整流装 置输出电压U1，间接改变非接触充电电能转换装置的输出电压，实现充电功率的实时变化， 以调整电能转换装置后端等效电阻的恒定，从而提高了非接触充电电能转换装置的工作效 率。
[0026] 在对蓄电池充电之前，检测电能转换装置的输出端的等效电阻包括
[0027] 步骤S301，对未上电时的蓄电池进行电压信号采样，得到第一采样电压。
[0028] 步骤S302,判断第一采样电压是否大于预设电压值，其中，预设电压值为蓄电池的 电池荷电状态的90%。
[0029] 步骤S303,在判断出第一采样电压小于预设电压值时，确定蓄电池的充电模式为 恒流充电。在判断出第一采样电压大于等于预设电压值时，确定蓄电池的充电模式为恒压 充电。
[0030] 具体地，蓄电池两端电压E(k)采样，通过电流电压采样电路603将电压E(k)输入 到控制器50。根据蓄电池两端电压E(k)判断电池状态，确定进行恒流充电或者恒