[发明专利]一种兼容单三相的双向无线充电系统及电动汽车

权利要求书

1.一种兼容单三相的双向无线充电系统，包括与交流电网依次连接的初级全桥高频变换单元和初级线圈单元，与动力电池依次连接的次级全桥高频变换单元和次级线圈单元，且所述初级线圈单元与所述次级线圈单元相互磁耦合，其特征在于，还包括连接于所述交流电网与所述初级全桥高频变换单元之间的双向AC/DC变换单元，且所述双向AC/DC变换单元可切换至供单相交流电工作的第一桥式电路以及供三相交流电工作的第二桥式电路。

2.根据权利要求1所述的双向无线充电系统，其特征在于，所述双向AC/DC变换单元包括：开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6、开关管Q7、开关管Q8、电感La、电感Lb、电感lc、开关S1、开关S2、开关S3、电容C1、电容C2、电容C3；

所述双向AC/DC变换单元包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、以及第四桥臂，所述开关管Q1与所述开关管Q2组成第一桥臂、所述开关管Q3与开关管Q4组成第二桥臂、所述开关管Q5与开关管Q6组成第三桥臂、所述开关管Q7与开关管Q8组成第四桥臂，交流电网的A相依次串联开关S1、电感La后连接到第二桥臂的中点，交流电网的B相依次串联开关S2、电感Lb后连接到第三桥臂的中点，交流电网的C相依次串联开关S3、电感Lc后连接到第四桥臂的中点，交流电网的零线连接到第一桥臂的中点，所述电容C1一端连接到开关S1与电感La之间、另一端连接到交流电网的零线，所述电容C2一端连接到开关S2与电感Lb之间、另一端连接到交流电网的零线，所述电容C3一端连接到开关S3与电感Lc之间、另一端连接到交流电网的零线。

3.根据权利要求2所述的双向无线充电系统，其特征在于，当所述开关S1闭合、开关S2和开关S3断开时，所述双向AC/DC变换单元切换至第一桥式电路；

当所述开关S1、开关S2、开关S3闭合时，所述双向AC/DC变换单元切换至第二桥式电路。

4.根据权利要求1所述的双向无线充电系统，其特征在于，还包括连接在初级全桥高频变换单元与初级线圈单元之间的初级补偿单元，所述初级补偿单元包括：电感Lf1、电容Cs1、电容Cf1；

所述电感Lf1一端连接到所述初级全桥高频变换单元的第一输出端、另一端串联电容Cs1后连接到所述初级线圈单元的第一端，电容Cf1一端连接在所述电感Lf1与电容Cs1之间、另一端连接到所述初级线圈单元第二端。

5.根据权利要求4所述的双向无线充电系统，其特征在于，还包括连接在所述次级全桥高频变换单元与次级线圈单元之间的次级补偿单元，所述次级补偿单元包括：电感Lf2、电容Cs2、电容Cf2；

所述电感Lf2一端连接到所述次级全桥高频变换单元的第一输入端、另一端串联电容Cs2后连接到所述次级线圈单元的第一端，电容Cf2一端连接在所述电感Lf2与电容Cs2之间、另一端连接到所述次级线圈单元的第二端。

6.根据权利要求5所述的双向无线充电系统，其特征在于，所述电感Lf1上的电感电流与所述初级全桥高频变换单元的输出电压同相位，所述电感Lf2上的电感电流与所述次级全桥高频变换单元的输入电压同相位，且所述电感Lf2上的电感电流的相位滞后所述电感Lf1上的电感电流的相位90⁰。

7.根据权利要求1所述的双向无线充电系统，其特征在于，所述初级线圈单元包括：设于底层的铝板、设于上层的磁芯、以及设于所述铝板与所述磁芯之间的初级线圈；

所述次级线圈单元包括：设于底层的铝板、设于上层的磁芯、以及设于所述铝板与所述磁芯之间的次级线圈；

且所述初级线圈的面积大于所述次级线圈的面积。

8.根据权利要求1所述的双向无线充电系统，其特征在于，所述双向无线充电系统可工作于G2V模式和V2G模式，且当所述双向无线充电系统工作于G2V模式时，所述交流电网作为输出单元为所述动力电池供电；

当所述双向无线充电系统工作于V2G模式时，所述交流电网作为输入单元为所述动力电池放电。