[发明专利]无线充电系统的耦合线圈效率测试装置及测试方法

说明书

本申请公开无线充电系统的耦合线圈效率测试装置及测试方法，装置包括：耦合线圈包括原边线圈和副边线圈；原边数据采集单元，连接原边线圈，用于测量原边线圈的输入电压和输入电流；副边数据采集单元，连接副边线圈，用于测量副边线圈的输出电压和输出电流；原边乘法器，连接原边数据采集单元，用于对输入电压和输入电流进行乘法运算，得到单极性的第一交流信号；副边乘法器，连接副边数据采集单元，用于对输出电压和输出电流进行乘法运算，得到单极性的第二交流信号；测量计算单元，连接原边乘法器和副边乘法器，用于根据第一交流信号和第二交流信号得出耦合线圈的效率值。可实现高频交流效率测试，并且可以达到时间同步性强、处理速度快的效果。

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及无线充电系统的耦合线圈效率测试装置及测试方法

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，电动汽车的充电方式也逐渐由小功率充电、有线充电的方式逐渐向大功率充电、无线充电的方向发展。电动那个汽车无线充电系统施工简单，充电操作便捷的特点深受车主喜爱，但电动汽车无线充电系统的稳定性、效率等方面未有有效的测试方法，急需完善。

电动汽车无线充电系统是通过在原边和副边产生高速变化的磁场，通过耦合效应，把耦合线圈原边的电能耦合到副边上，电动汽车充电接口连接在耦合线圈的副边上，从而实现电动汽车的无线快速充电。为了提高无线充电系统的效率和电磁兼容性，耦合线圈的频率普遍达到几十kHz到几百kHz，现有的技术条件下，准确测量一个频率超过几十KHz而且还在动态变化的电压和电流合成的有功功率非常困难。

发明内容

本申请提供无线充电系统的耦合线圈效率测试装置及测试方法，以解决现有技术中难以测量动态变化的有功功率的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种无线充电系统的耦合线圈效率测试装置，包括：耦合线圈，包括原边线圈和副边线圈；原边数据采集单元，连接所述原边线圈，用于测量所述原边线圈的输入电压和输入电流；副边数据采集单元，连接所述副边线圈，用于测量所述副边线圈的输出电压和输出电流；原边乘法器，连接所述原边数据采集单元，用于对所述输入电压和所述输入电流进行乘法运算，得到单极性的第一交流信号；副边乘法器，连接所述副边数据采集单元，用于对所述输出电压和所述输出电流进行乘法运算，得到单极性的第二交流信号；测量计算单元，连接所述原边乘法器和所述副边乘法器，用于根据所述第一交流信号和所述第二交流信号，得出所述耦合线圈的效率值。

可选地，测量计算单元包括：第一低通滤波器，连接所述原边乘法器，用于将所述第一交流信号处理为第一直流信号；第二低通滤波器，连接所述副边乘法器，用于将所述第二交流信号处理为第二直流信号；计算单元，连接所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器，用于根据所述第一直流信号和所述第二直流信号，得出所述耦合线圈的效率值。

可选地，副边乘法器，连接所述反相比例放大器，还用于将所述第二交流信号加上所述反相的第一交流信号，得到第三交流信号；所述测量计算单元包括：反相比例放大器，连接所述原边乘法器，用于将所述第一交流信号处理成反相的第一交流信号；第一低通滤波器，连接所述原边乘法器，用于将所述第一交流信号处理为第一直流信号；第二低通滤波器，连接所述副边乘法器，用于将所述第三交流信号处理为第三直流信号；计算单元，连接所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器，用于根据所述第一直流信号和所述第三直流信号，得出所述耦合线圈的效率值。

可选地，所述原边乘法器进行的乘法运算为：第一交流信号＝输入电压×输入电流；所述副边乘法器进行的乘法运算为：第二交流信号＝输出电压×输出电流。

可选地，所述反相比例放大器的反相输入端通过第一电阻连接所述原边乘法器的输出端，所述反相比例放大器的输出端连接所述副边乘法器的输入端，第二电阻分别连接在反相输入端和输出端，所述反相比例放大器的正相输入端接地；其中，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相同。