无线充电系统、充电控制方法、装置、充电设备、车辆、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及车辆，具体涉及一种无线充电系统、充电控制方法、装置、充电设备、车辆、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着全球能源结构转型和环境保护要求的日益提高，电动汽车作为清洁能源交通工具得到了快速发展。然而，传统的有线充电方式存在插拔磨损、接触火花、雨雪天气安全隐患以及充电接口标准化困难等问题，降低了电动汽车充电的便捷性和用户体验。无线电能传输技术，尤其是基于磁场耦合的磁耦合无线电能传输（mc-wpt）技术，因其无需物理接触、充电过程自动化、环境适应性强、安全可靠等突出优势，成为电动汽车充电领域的研究热点。mc-wpt系统通过原边发射线圈和副边接收线圈之间的高频交变磁场实现电能的非接触传输，具有无机械磨损、无电击风险、可隐蔽安装、便于自动化管理等特点。近年来，随着功率器件频率提升、磁性材料性能改善以及补偿拓扑结构的不断优化，mc-wpt系统的传输效率、功率等级和传输距离均得到了显著提升，为其在电动汽车、轨道交通、水下设备等领域的商业化应用奠定了坚实基础。

2、但是，目前大部分电动汽车双向无线充电系统采用双边对称结构，即在原边和副边均设置补偿结构，在副边设置补偿结构会导致车辆的电路结构复杂、体积庞大，不利于车辆的小型化设计，同时增加维护难度。

技术实现思路

1、本技术的目的之一在于提供一种无线充电系统、充电控制方法、装置、充电设备、车辆、电子设备及存储介质，以解决现有技术中的无线充电系统在充电设备端和车辆端均设置补偿结构，增加车辆端电路复杂度和体积，不利于车辆的小型化设计的问题。

2、第一方面，本技术提供一种无线充电系统，包括：

3、原边逆变电路，其输入侧连接直流电源；

4、原边补偿电路，其中包括串联的第一电感、第一电容，所述第一电感连接所述原边逆变电路的输出侧的第一端子，所述第一电容连接原边电感，所述原边电感连接所述原边逆变电路的输出侧的第二端子，所述原边补偿电路还包括开关模块和第二电容，所述第二电容的第一端通过开关模块连接至所述第一电感和所述第一电容之间，所述第二电容的第二端连接至所述原边电感和所述原边逆变电路的输出侧的第二端子之间，所述开关模块用于控制所述无线充电系统进行恒流充电或者恒压充电；

5、副边电感，所述副边电感的第一端连接副边整流电路的输入侧的第一端子，所述副边电感的第二端连接副边整流电路的输入侧的第二端子，所述副边电感与所述原边电感之间形成互感。

6、在一个可能的实施方式中，所述原边电感和所述副边电感之间的耦合系数大于预设值。

7、在一个可能的实施方式中，所述开关模块导通时，所述无线充电系统进行恒流充电；所述开关模块关断时，所述无线充电系统进行恒压充电。

8、在一个可能的实施方式中，所述开关模块，包括：

9、第一开关管，其源极连接至所述第一电感和所述第一电容之间，其漏极连接所述第二开关管的漏极；

10、所述第二开关管，其源极连接所述第二电容的第一端。

11、在一个可能的实施方式中，所述第一电感、所述第一电容、所述原边电感和所述第二电容之间，满足以下条件：

12、；

13、；

14、其中，lpr为所述第一电感，lp为所述原边电感，cp为所述第一电容，k为所述无线充电系统的耦合系数，cpr为所述第二电容，ω为所述无线充电系统的工作角频率。

15、第二方面，本技术提供一种充电控制方法，应用于上述第一方面中任一项所述的无线充电系统，该充电控制方法包括：

16、在开始充电后，控制所述无线充电系统进行恒流充电；

17、根据所述无线充电系统的充电功率判断是否满足恒压充电条件；

18、在满足所述恒压充电条件时，控制所述无线充电系统切换为恒压充电。

19、在一个可能的实施方式中，控制所述无线充电系统进行恒流充电，包括：控制所述开关模块导通；控制所述无线充电系统切换为恒压充电，包括：控制所述开关模块关断。

20、在一个可能的实施方式中，所述无线充电系统进行恒流充电时，满足以下条件：

21、；

22、其中，xlp为所述原边电感的阻抗，xcp为所述第一电容的阻抗，xcpr为所述第二电容的阻抗，xlpr为所述第一电感的阻抗。

23、在一个可能的实施方式中，根据所述无线充电系统的充电功率判断是否满足恒压充电条件，包括：

24、判断所述充电功率是否达到预设功率值；其中，所述预设功率值为所述无线充电系统的恒流充电功率与恒压充电功率相等时对应的功率值；

25、如果是，则判定满足恒压充电条件。

26、在一个可能的实施方式中，所述原边逆变电路包括第一逆变桥和第二逆变桥，在满足所述恒压充电条件时，控制所述无线充电系统切换为恒压充电，包括；

27、控制所述第一逆变桥和第二逆变桥之间的移相角由180°逐步减小为0°；

28、控制所述无线充电系统由恒流充电切换为恒压充电；

29、控制所述第一逆变桥和第二逆变桥之间的移相角由0°逐步增大为180°。

30、在一个可能的实施方式中，所述第一逆变桥和第二逆变桥之间的移相角为0°时，满足以下条件：

31、；

32、其中，xlp为所述原边电感的阻抗，xcp为所述第一电容的阻抗，xcpr为所述第二电容的阻抗，xlpr为所述第一电感的阻抗，xls为所述副边电感的阻抗。

33、第三方面，本技术提供一种充电控制装置，用于实现上述第二方面中任一项所述的充电控制方法，该充电控制装置包括：

34、第一控制模块，用于在开始充电后，控制所述无线充电系统进行恒流充电；

35、判断模块，用于根据所述无线充电系统的充电功率判断是否满足恒压充电条件；

36、第二控制模块，用于在满足所述恒压充电条件时，控制所述无线充电系统切换为恒压充电。

37、第四方面，本技术提供一种充电设备，包括：

38、原边补偿电路，其中包括串联的第一电感、第一电容，所述第一电感连接所述原边逆变电路的输出侧的第一端子，所述第一电容连接原边电感，所述原边电感连接所述原边逆变电路的输出侧的第二端子，所述原边补偿电路还包括开关模块和第二电容，所述第二电容的第一端通过开关模块连接至所述第一电感和所述第一电容之间，所述第二电容的第二端连接至所述原边电感和所述原边逆变电路的输出侧的第二端子之间，所述开关模块用于控制所述无线充电系统进行恒流充电或者恒压充电。

39、第五方面，本技术提供一种车辆，包括：

40、副边电感，所述副边电感的第一端连接副边整流电路的输入侧的第一端子，所述副边电感的第二端连接副边整流电路的输入侧的第二端子，所述车辆与上述第四方面中的充电设备配套使用时，所述副边电感与所述原边电感之间形成互感。

41、第六方面，本技术提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的充电控制程序，以实现上述第二方面中任一项的充电控制方法。

42、第七方面，本技术提供一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述第二方面中任一项的充电控制方法。

43、本技术的有益效果：副边仅包含整流电路和副边电感，无任何谐振补偿元件或开关器件，极大降低了副边电路的复杂度、体积、重量和成本，有利于在电动汽车底盘等有限空间内安装副边电路，因此利于车辆的小型化设计，由于副边不设置谐振补偿元件和开关器件，减少了车辆的故障点，提高了车辆的可靠性和可维护性。