[发明专利]一种实时谐振控制式电动汽车无线充电装置

说明书

本发明的一种实时谐振控制式电动汽车无线充电装置属于电子技术的技术领域，其结构有电交直流转换电路(1)，高频逆变电路(2)，电容补偿电路(3)，单片机(4)，相位检测电路(5)。本发明具有负载适应范围宽、使用灵活、系统稳定性和可靠性高等优点，充电过程实时保持发射回路谐振，有效提高了充电时的传输效率和功率。

技术领域

本发明属于电子技术的技术领域。特别涉及一种实时谐振控制式电动汽车无线充电装置。

背景技术

随着传统石油能源未来可能存在的枯竭隐患和污染问题，新能源汽车有逐渐取代传统燃油、燃气汽车的趋势。在新能源汽车中，电动汽车具有对环境影响小、噪音低、轻便等优点，其前景被广泛看好。但目前充电技术的落后极大限制了电动汽车的发展及普及。目前主流的电动汽车充电方式多为有线充电桩，有线充电使用场合固定，具有很大的不便利性。为了进一步拓展使用场合，无线充电必然是电动汽车充电的发展趋势。

在无线充电技术中，磁耦合共振的方式因其传输效率高、功率大、结构方便等优点而被广泛关注。其原理是先将220V/50Hz的市电整流成200V左右的稳压直流电，再由高频逆变电路逆变成50kHz的高频交流电，发射线圈配合适当的电容进行选频谐振，将电能转换成磁能，再通过磁耦合共振的方式由接收线圈接收能量，最终再由接收线圈后续的整流滤波电路将线圈接收的能量转换成恒压或恒流为接收端的蓄电池进行充电。为了保证传输效率和功率，上述系统要求发射线圈所在的初级回路必须谐振，接收线圈所在的次级回路也要谐振。众所周知，当发射线圈和接收线圈进行耦合时，次级回路对初级回路会产生影响，其影响可等效成一个反射阻抗串联在初级回路中，该反射阻抗包括反射电阻和反射电抗，其中反射电抗(呈感性或容性)对初级回路的谐振程度会产生严重影响，因此在设计发射系统时必须考接收系统的参数影响。

目前的磁耦合共振无线传输系统一般都是针对固定的接收回路进行设计的，一旦接收回路的参数发生变化时，其在发射回路中等效的反射阻抗也会发生变化，原本发射回路的谐振状态便会遭到破坏，出现失谐的现象，导致发射回路的电流、功率、效率等重要参数迅速变差。而在充电过程中，由于蓄电池储存电量一直在发生变化，导致接收回路在发射回路中的等效参数必然发生变化，使得系统在整个充电过程中效率会很低。

综上，为了提高系统对负载的适应性，保证系统的充电效率，现有的无线充电系统还需要进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺点，提供一种实时谐振控制式电动汽车无线充电装置。该充电装置能够自动调整发射回路的参数，以保证在充电过程中实时谐振，提高充电效率。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种实时谐振控制式电动汽车无线充电装置，其结构有，交直流转换电路1，高频逆变电路2，单片机4，其特征在于，结构还有，电容补偿电路3，相位检测电路5；所述的交直流转换电路1的输入端与市电相连，交直流转换电路1的输出端与高频逆变电路2的电源输入端相连，高频逆变电路2的取样输出端与相位检测电路5的输入端相连，相位检测电路5的输出端与单片机4相连，单片机4还分别与高频逆变电路2的控制输入端和电容补偿电路3的输入端相连，电容补偿电路3的输出端与高频逆变电路2的补偿输入端相连；

所述的电容补偿电路3的结构为，第一继电器驱动电路、第二继电器驱动电路、第三继电器驱动电路、第四继电器驱动电路、第五继电器驱动电路、第六继电器驱动电路、第七继电器驱动电路、第八继电器驱动电路的输出端分别与电容补偿网络的八个输入端相连，第一继电器驱动电路、第二继电器驱动电路、第三继电器驱动电路、第四继电器驱动电路、第五继电器驱动电路、第六继电器驱动电路、第七继电器驱动的电路、第八继电器驱动电路的输入端分别与单片机4八个不同的I/O口相连，电容补偿电路3的输出端与的高频逆变电路2的输入端相连；