[发明专利]变频稳压的电动汽车无线充电装置

摘要

一种变频稳压的电动汽车无线充电装置，包括初级线盘，次级线盘，变频功率模块，无线解调模块，功率输出模块，采样模块，以及无线调制模块。当电能驱动车辆停泊在停车位并开始充电时，无线调制模块与无线解调模块建立无线连接，变频功率模块根据采样模块通过无线调制模块和无线解调模块无线反馈的信号调整输入初级线盘的电能，从而令功率输出模块以恒定电压输出电能。本发明利用无线通信方式，实现将次级线盘一侧的电能变化实时地反馈给初级线盘一侧，并相应地对初级线盘一侧实施控制，用非接触式的反馈稳压实现无线直流充电装置的稳压控制。

主权项

一种变频稳压的电动汽车无线充电装置，用于为电能驱动车辆内的动力电池组充电，包括安装在停车位的初级线盘，安装在所述电能驱动车辆上的次级线盘；其特征在于：还包括电连接在所述初级线盘与输入电源之间的变频功率模块，电连接该变频功率模块的无线解调模块，电连接在所述次级线盘与充电输出端之间的功率输出模块，电连接在充电输出端两端的采样模块，以及电连接该采样模块的无线调制模块；所述变频功率模块包括频率转换单元和驱动单元；所述功率输出模块包括电连接所述次级线盘两输出端的谐振电容，以及电连接在该谐振电容两端的整流单元；所述变频功率模块借助驱动单元控制频率转换单元，以调整初级线盘的电压频率，进而调整所述次级线盘输出的谐振电压，所述整流单元将该谐振电压转换为输入至充电输出端的直流充电电能；当电能驱动车辆停泊在停车位并开始充电时，所述无线调制模块与无线解调模块建立无线连接，所述变频功率模块根据采样模块通过无线调制模块和无线解调模块无线反馈的信号调整输入初级线盘的电能，从而令功率输出模块以恒定电压输出电能；所述频率转换单元包括第一至第四绝缘栅双极型晶体管Insulated Gate Bipolar Transistor；所述第一绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极和第二绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极都电连接一隔直电容的一端，该隔直电容的另一端电连接所述初级线盘的一输入端；所述第三绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极和第四绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极都电连接所述初级线盘的另一输入端；所述第一绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极和第三绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极都电连接所述输入电源的一输出端；所述第二绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极和第四绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极都电连接所述输入电源的另一输出端；所有绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极各自电连接所述驱动单元；所述驱动单元根据输入的控制信号向各绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极输出的驱动信号，从而调整所述初级线盘的电压频率；所述无线调制模块包括第一无线收发单元和第一微型控制单元Micro Control Unit；所述第一微型控制单元MCU包括调制输入端和调制输出端；所述第一微型控制单元MCU的调制输入端电连接采样模块的输出端，第一微型控制单元MCU将由采样模块输入的模拟信号调制成适于无线传输的采样数字信号，并将该采样数字信号通过调制输出端输出至第一无线收发单元；所述第一无线收发单元将所述采样数字信号以无线通信方式发送至无线解调模块；所述无线解调模块包括第二无线收发单元、第二微型控制单元MCU和变频脉冲输出单元；所述第二微型控制单元MCU包括解调输入端和解调输出端；所述第二无线收发单元将通过无线通信方式接收的、来自无线调制模块的信号输出至第二微型控制单元MCU的输入端；所述第二微型控制单元MCU根据解调输入端输入的信号生成频率可调的脉冲源信号，并将该脉冲源信号从解调输出端输出至变频脉冲输出单元；所述变频脉冲输出单元将输入的脉冲源信号处理成两组能够防止各绝缘栅双极型晶体管IGBT控制紊乱的IGBT控制脉冲源信号并输出至调压模块的驱动单元；所述采样模块包括分压采样单元和压差采集单元；所述分压采样单元包括串联在充电输出端与地之间的分压电阻和采样电阻，所述压差采集单元的输入端电连接采样电阻与分压电阻电连接的一端；所述压差采集单元将输入电压与自身的参考电压的差值信号输出至无线调制模块。