一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法及装置。

背景技术

随着新能源的发展，越来越多的汽车开始采用电动，或者油电混合。目前给电动汽车充电有两种方式，有线充电和无线充电。传统的有线充电需要电缆连接，充电时需要人为插拔充电枪，长期使用充电枪的金属接触面会有磨损，需要定期维护，并且对人具有一定的安全隐患。而无线充电不存在以上问题，随着无线充电技术越来越成熟，其操作便捷和安全性高等优点逐渐显露出来。

由于不同类型的电动汽车其底盘高度会有所差别，这导致无线充电系统的机械气隙也会有较大差别，机械气隙范围是无线充电系统的一个重要指标。要达到所有机械气隙下均能额定功率运行难度很大，一般要求无线充电系统在规定的机械气隙范围内能够输出额定功率即可。

当车地端线圈的机械气隙大于所允许的范围时，输出功率没达到目标值前，地端装置输出电流可能会触发过流保护。当车地端线圈的机械气隙小于所允许的范围时，输出功率没达到目标值前，车端装置输入电流可能会触发过流保护。一方面，触发过流保护会中止充电过程，另一方面，过流有损坏器件的风险。因此，无线充电系统要想在超出所允许的机械气隙范围时仍能正常充电，就必须限制系统输出的功率。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法及装置，对电动汽车静止式无线充电系统的功率进行控制，以解决无线充电系统在车地端线圈超出所允许的机械气隙范围的情况下无法可靠稳定运行的问题。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法，所述电动汽车静止式无线充电系统包括地端装置和车端装置，所述地端装置通过谐振电路向所述车端装置提供电能；该控制方法包括步骤：

采集无线充电系统的电流参数；

判断所述电流参数是否大于等于电流限制值；

若所述电流参数大于等于电流限制值，则将限功率运行命令置位；根据该限功率运行命令，调整车端装置的输出电流指令值I

若所述电流参数小于电流限值，则按照当前输出电流指令值I

返回第一步骤重新执行。

进一步的，所述采集无线充电系统的电流参数，包括：

采集无线充电系统地端装置的输出电流I

进一步的，所述判断所述电流参数是否大于等于电流限制值，包括：

判断地端装置的输出电流I

进一步的，所述根据该限功率运行命令，调整车端装置的输出电流指令值I

将当前输出电流指令值I

根据本发明的第二个方面，提供了一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制装置，所述电动汽车静止式无线充电系统包括地端装置和车端装置，所述地端装置通过谐振线圈向所述车端装置提供电能；该控制装置包括：电流采集模块、电流判断模块、以及功率控制模块；其中，

所述电流采集模块，采集无线充电系统的电流参数；

所述电流判断模块，判断所述电流参数是否大于等于电流限制值；

所述功率控制模块，若所述电流参数大于等于电流限制值，则将限功率运行命令置位；根据该限功率运行命令，调整车端装置的输出电流指令值I

进一步的，所述电流采集模块，采集无线充电系统地端装置的输出电流I

进一步的，所述电流判断模块，判断地端装置的输出电流I

进一步的，所述功率控制模块根据该限功率运行命令，调整车端装置的输出电流指令值I

将当前输出电流指令值I

根据本发明的第三个方面，提供了一种电动汽车静止式无线充电系统，包括：地端装置、谐振电路、车端装置、以及功率控制装置；其中，

所述谐振电路包括发射线圈、接收线圈和谐振电容；

所述地端装置与所述车端装置通过谐振电路相互连接，所述地端装置通过谐振电路向所述车端装置提供电能；

所述功率控制装置包括如权利要求5-8中任意一项所述的功率控制装置。

综上所述，本发明提供了一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法及装置，以及电动汽车静止式无线充电系统，通过将地端装置的输出电流以及车端装置的输入电流分别与各自的目标限值相比较，并根据比较结果以固定步长调整电流指令值的大小，以达到对无线充电系统的输出功率控制，通过本发明提供的方案可以防止无线充电系统触发过流保护，保证系统正常充电进程，使得无线充电系统在车地端线圈超出所允许的机械气隙范围的情况下仍能可靠稳定运行。

附图说明

图1是无线充电系统电路图；

图2是本发明电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法的流程图；

图3是本发明电动汽车静止式无线充电系统功率控制装置的构成框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。根据本发明的一个实施例，提供了一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法，该控制方法所应用的无线充电系统电路图例如图1的电路所示，包括：地端装置、谐振电路、车端装置。所述地端装置包括PFC电路和逆变电路，PFC电路可以采用本领域常见的可用于电动汽车充电电路的PFC电路拓扑。逆变电路可以采用全桥逆变电路、半桥逆变电路、以及常见的其他逆变电路拓扑结构。地端装置与电网连接，由电网向所述地端装置提供电能。所述车端装置包括不控整流电路和BOOST电路，BOOST电路可以采用图1中所示的电路拓扑，也可以采用其他本领域常用的BOOST电路拓扑。车端装置的输出连接电动汽车的电池，以向所述电池充电。地端装置通常设置于充电站等固定位置，车端装置设置于充电汽车。地端装置还包括发射线圈和谐振电容，车端装置还包括接收线圈和谐振电容，发射线圈、接收线圈和谐振电容共同组成了谐振电路。所述地端装置与所述车端装置通过谐振电路相互连接，所述地端装置通过谐振电路向所述车端装置提供电能。该方法的流程图如图2所示，包括如下步骤：

采集无线充电系统的电流参数，包括：采集无线充电系统地端装置的输出电流I

判断所述电流参数是否大于等于电流限制值，根据前一步骤采集到的电流参数，判断所述电流参数是否大于等于电流限制值，包括：判断地端装置的输出电流I

若所述电流参数大于等于电流限制值，则将限功率运行命令置位；根据该限功率运行命令，调整车端装置的输出电流指令值I

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制装置，所述电动汽车静止式无线充电系统包括地端装置和车端装置，所述地端装置通过谐振线圈向所述车端装置提供电能。该装置的构成框图如图3所示，该控制装置包括：电流采集模块、电流判断模块、以及功率控制模块。

电流采集模块，采集无线充电系统的电流参数，包括：采集无线充电系统地端装置的输出电流I

电流判断模块，判断所述电流参数是否大于等于电流限制值；判断地端装置的输出电流I

功率控制模块，若所述电流参数大于等于电流限制值，则将限功率运行命令置位；根据该限功率运行命令，调整车端装置的输出电流指令值I

综上所述，本发明涉及一种电动汽车静止式无线充电系统功率控制方法及装置，以及电动汽车静止式无线充电系统，通过将地端装置的输出电流以及车端装置的输入电流分别与各自的目标限值相比较，并根据比较结果以固定步长调整电流指令值的大小，以达到对无线充电系统的输出功率控制，通过本发明提供的方案可以防止无线充电系统触发过流保护，保证系统正常充电进程，使得无线充电系统在车地端线圈超出所允许的机械气隙范围的情况下仍能可靠稳定运行。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。