一种无线充电控制方法、装置和车辆与流程

1.本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电控制方法、装置和车辆。


背景技术：

2.无线充电技术是一种非接触式的供电方式，整套无线充电系统由地面端-车端-电池组成，并通过无线通讯系统实现数据的交互。电网侧电能通过无线电能传输技术，将电能传输到电池并进行存储，地面端接收车端充电电压、电流等无线通讯数据，通过控制地面端的有源器件(开关管)的通断，控制车端电池的充电电压、电流，形成闭环控制。
3.在现有技术中，通过无线通讯进行数据交互的时间周期长，对充电电流控制得不理想，一旦出现通讯异常，充电电流可能出现短时失控，直接影响系统的可靠性。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种无线充电控制方法、装置和车辆，用以解决无线充电过程中，出现通讯异常时，无法快速控制充电电流的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
6.本发明第一方面实施例提供一种无线充电控制方法，应用于无线充电系统，所述无线充电系统包括地端充电电路，及与所述地端充电电路耦合的车端充电电路，在所述车端充电电路的ac-dc变换电路上设置有两个控制开关，两个所述控制开关分别与所述ac-dc变换电路中的连接同一输出端的两个整流二极管并联，所述方法包括：
7.获取所述车端充电电路的充电电流预测值以及所述车端充电电路的充电电流实际值；
8.对比所述充电电流预测值与所述充电电流实际值，获取对比结果；
9.根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化。
10.可选地，所述根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化，包括：
11.当所述对比结果满足第一预设条件时，控制两个所述控制开关切换至闭合状态。
12.可选地，所述方法还包括：
13.当所述充电电流实际值大于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第一预设条件。
14.可选地，所述方法还包括：
15.两个所述控制开关切换至闭合状态后，控制所述地端充电电路的一次侧电流由谐波电流组成；
16.控制所述充电电流实际值为零。
17.可选地，所述根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化，还包括：
18.当所述对比结果满足第二预设条件时，控制所述两个控制开关切换至断开状态。
19.可选地，所述方法还包括：
20.当所述充电电流实际值小于或等于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第二预设条件。
21.可选地，所述方法还包括：
22.两个控制开关切换至断开状态后，所述地端充电电路一次侧电流由基波电流和谐波电流组成；
23.控制所述车端充电电路的二次侧电流由基波电流和谐波电流组成。
24.可选地，所述方法还包括：
25.接收到充电完成信号时，控制所述地端充电电路断开与地端电源的连接，并控制两个所述控制开关闭合；
26.若地端补偿电容内的电压小于预设电压，控制两个所述控制开关切换至断开状态。
27.本发明第二方面实施例提供一种无线充电控制装置，应用于无线充电系统，所述无线充电系统包括地端充电电路，及与所述地端充电电路耦合的车端充电电路，在所述车端充电电路的ac-dc变换电路上设置有两个控制开关，两个所述控制开关分别与所述ac-dc变换电路中的连接同一输出端的两个整流二极管并联，所述装置包括：
28.电流获取模块，用于获取所述车端充电电路的充电电流预测值以及所述车端充电电路的充电电流实际值；
29.对比模块，用于对比所述充电电流预测值与所述充电电流实际值，获取对比结果；
30.控制模块，用于根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化。
31.可选地，所述控制模块包括：
32.第一控制单元，用于当所述对比结果满足第一预设条件时，控制两个所述控制开关切换至闭合状态。
33.可选地，所述控制模块还包括：
34.第一判断单元，用于当所述充电电流实际值大于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第一预设条件。
35.可选地，所述控制模块还包括：
36.第一电流控制单元，用于两个所述控制开关切换至闭合状态后，控制所述地端充电电路的一次侧电流由谐波电流组成；控制所述充电电流实际值调整为零。
37.可选地，所述控制模块还包括：
38.第二控制单元，用于当所述对比结果满足第二预设条件时，控制所述两个控制开关切换至断开状态。
39.可选地，所述控制模块还包括：
40.第二判断单元，用于当所述充电电流实际值小于或等于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第二预设条件。
41.可选地，所述控制模块还包括：
42.第二电流控制单元，用于两个控制开关切换至断开状态后，所述地端充电电路一
次侧电流由基波电流和谐波电流组成；
43.控制所述车端充电电路的二次侧电流由基波电流和谐波电流组成。
44.可选地，所述装置还包括：
45.关机模块，用于接收到充电完成信号时，控制所述地端充电电路断开与地端电源的连接，并控制两个所述控制开关闭合；
46.若地端补偿电容内的电压小于预设电压，控制两个所述控制开关切换至断开状态，完成关机。
47.本发明第三方面实施例提供一种车辆，包括上述的无线充电控制装置。
48.本发明的有益效果是：
49.本发明方案，提供一种无线充电控制方法，应用于无线充电系统，所述无线充电系统包括地端充电电路，及与所述地端充电电路耦合的车端充电电路，在所述车端充电电路的ac-dc变换电路上设置有两个控制开关，两个所述控制开关分别与所述ac-dc变换电路中的连接同一输出端的两个整流二极管并联，所述方法包括：获取所述车端充电电路的充电电流预测值以及所述车端充电电路的充电电流实际值；对比所述充电电流预测值与所述充电电流实际值，获取对比结果；根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化。与现有技术中，需要通过无线通讯的控制方式，来控制充电电流实际值跟随充电电流预测值的变化相比，通过两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化，此方式有利于避免由于通讯延时导致充电电流失控，造成对动力电池的损伤的问题，提高无线充电系统的可靠性。
附图说明
50.图1表示本发明实施例提供的无线充电控制方法的流程示意图；
51.图2表示本发明实施例提供的无线充电系统的结构示意图；
52.图3表示本发明实施例提供的无线充电控制装置的结构示意图。
53.附图标记说明：
54.1-地端充电电路；2-车端充电电路；201-能量传输电路；202-ac-dc变换电路。
具体实施方式
55.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
56.本发明针对无线充电过程中，出现通讯异常时，无法快速控制充电电流的问题，提供一种无线充电控制方法、装置和车辆。
57.如图1所示，本发明第一方面实施例提供一种无线充电控制方法，应用于无线充电系统，所述无线充电系统包括地端充电电路，及与所述地端充电电路耦合的车端充电电路，在所述车端充电电路的ac-dc变换电路上设置有两个控制开关，两个所述控制开关分别与所述ac-dc变换电路中的连接同一输出端的两个整流二极管并联，所述方法包括：
58.步骤101：获取所述车端充电电路的充电电流预测值以及所述车端充电电路的充电电流实际值；
59.步骤102：对比所述充电电流预测值与所述充电电流实际值，获取对比结果；
60.步骤103：根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化。
61.需要说明的是，如图2所示，本发明实施例中，无线充电系统包括地端充电电路1，及与所述地端充电电路1耦合的车端充电电路2，能量传输方向为由地端充电电路1向车端充电电路2的方向，所述车端充电电路2包括能量传输电路201和ac-dc变换电路202，所述ac-dc变换电路202的输入端与所述能量传输电路201连接，所述ac-dc变换电路202的输出端与车辆的动力电池连接。所述ac-dc变换电路202包括两个桥臂，每个桥臂上分别设置有串联的两个整流二极管，其中第一桥臂上设置有第一整流二极管d1和第二整流二极管d2，第二桥臂上设置有第三整流二极管d3和第四整流二极管d4。所述第二整流二极管d2的负极接第一整流二极管d1的正极，所述第一整流二极管d1的负极接第一输出端子。所述第四整流二极管d4的负极接第三整流二极管d3的正极，所述第三整流二极管d3的负极接所述第一输出端子；所述第一整流二极管d1的正极还与所述能量传输电路201的第一输出端连接；所述第四整流二极管d1的负极还与所述能量传输电路201的第二输出端连接；所述第二整流二极管d2的正极和第四整流二极管d4的正极均连接至第二输出端子。两个所述控制开关分别与所述ac-dc变换电路202中的连接同一输出端的两个整流二极管并联，在本实施例中，控制开关s5与整流二极管d1并联，控制开关s6与整流二极管d3并联。
62.在现有技术中，当车端控制器检测到车端充电电路2的ac-dc变换电路202中充入车辆的动力电池的充电电流实际值i
bat
与充电电流预测值i
ref
的对应关系发生变化时，需要通过无线通讯传送给地端控制器，进而控制地端充电电路1与地面端电源的断开或连接，实现所述充电电流实际值i
bat
跟随所述充电电流预测值i
ref
变化。本发明实施例，通过设置两个分别与所述ac-dc变换电路202中的连接同一输出端的两个整流二极管并联的控制开关s5和s6，当充电电流实际值i
bat
与充电电流预测值i
ref
的对应关系发生变化时，通过两个所述控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值i
bat
跟随所述充电电流预测值i
ref
变化，此方式有利于避免由于通讯延时导致充电电流失控，造成动力电池受损的问题，提高无线充电系统的可靠性。
63.所述根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化，包括：
64.当所述对比结果满足第一预设条件时，控制两个所述控制开关切换至闭合状态。
65.所述方法还包括：
66.当所述充电电流实际值大于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第一预设条件。
67.所述方法还包括：
68.两个所述控制开关切换至闭合状态后，控制所述地端充电电路的一次侧电流由谐波电流组成；
69.控制所述充电电流实际值调整为零。
70.需要说明的是，当所述充电电流实际值i
bat
大于所述充电电流预测值i
ref
时，所述充电电流预测值i
ref
减小至零，此时，控制两个控制开关s5和s6切换至闭合状态，ac-dc变换电路202短路，且车端充电电路2的桥臂电压u
ab_rms
为零，地端充电电路1的一次侧电流ilf1值也为零，车端充电电路2的二次侧电流ilf2由谐波电流组成，因此，充入动力电池的充电
电流实际值i
bat
也为零，此种方式可以避免对动力电池造成损伤。
71.所述根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化，还包括：
72.当所述对比结果满足第二预设条件时，控制所述两个控制开关切换至断开状态。
73.所述方法还包括：
74.当所述充电电流实际值小于或等于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第二预设条件。
75.所述方法还包括：
76.两个控制开关切换至断开状态后，所述地端充电电路一次侧电流由基波电流和谐波电流组成；
77.控制所述车端充电电路的二次侧电流由基波电流和谐波电流组成。
78.需要说明的是，当所述充电电流实际值i
bat
小于或等于所述充电电流预测值i
ref
时，即当前动力电池为可接受充电状态，此时，控制两个控制开关s5和s6切换至断开状态，地端充电电路1的一次侧电流ilf1由基波电流和谐波电流组成，车端充电电路2的二次侧电流ilf2也由基波电流和谐波电流组成，此时，地端充电电路1的能量传输至车端充电电路2，动力电池能够接受充电系统的充电。
79.所述方法还包括：
80.接收到充电完成信号时，控制所述地端充电电路断开与地端电源的连接，并控制两个所述控制开关闭合；
81.若地端补偿电容内的电压小于预设电压，控制两个所述控制开关切换至断开状态，完成关机。
82.需要说明的是，当车端充电电路完成充电时，发送充电完成信号至地端充电电路，控制所述地端充电电路断开与地端电源的连接，但由于地端充电电路中的补偿电容中所存储的能量不能主动释放，使得地端控制器控制地端充电电路与地端源断开后，地端充电电路的补偿电容内仍存在高压，此时控制两个控制开关切换至闭合状态，使车端充电电路短路，避免了高压向动力电池传输时可能对动力电池造成的损伤，同时由于车端充电电路短路，使得补偿电容中所存储的能量的释放速度加快，有利于避免人员触碰时发生触电危险的风险，同时，避免了因母线电容中储存有较多能量对再次启动造成影响，使启动时间较长的问题。
83.若地端补偿电容内的电压小于预设电压，其中所述预设电压为不会造成人体伤害，且不会影响充电再次启动的电压，控制两个所述控制开关切换至断开状态，便于实现再次对车辆进行无线充电。
84.如图3所示，本发明第二方面实施例提供一种无线充电控制装置，应用于无线充电系统，所述无线充电系统包括地端充电电路，及与所述地端充电电路耦合的车端充电电路，在所述车端充电电路的ac-dc变换电路上设置有两个控制开关，两个所述控制开关分别与所述ac-dc变换电路中的连接同一输出端的两个整流二极管并联，所述装置包括：
85.电流获取模块301，用于获取所述车端充电电路的充电电流预测值以及所述车端充电电路的充电电流实际值；
86.对比模块302，用于对比所述充电电流预测值与所述充电电流实际值，获取对比结
果；
87.控制模块303，用于根据所述对比结果，控制所述两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化。
88.所述控制模块303包括：
89.第一控制单元，用于当所述对比结果满足第一预设条件时，控制两个所述控制开关切换至闭合状态。
90.所述控制模块303还包括：
91.第一判断单元，用于当所述充电电流实际值大于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第一预设条件。
92.所述控制模块303还包括：
93.第一电流控制单元，用于两个所述控制开关切换至闭合状态后，控制所述地端充电电路的一次侧电流由谐波电流组成；
94.控制所述充电电流实际值调整为零。
95.所述控制模块303还包括：
96.第二控制单元，用于当所述对比结果满足第二预设条件时，控制所述两个控制开关切换至断开状态。
97.所述控制模块303还包括：
98.第二判断单元，用于当所述充电电流实际值小于或等于所述充电电流预测值时，确定所述对比结果满足所述第二预设条件。
99.所述控制模块303还包括：
100.第二电流控制单元，用于两个控制开关切换至断开状态后，所述地端充电电路一次侧电流由基波电流和谐波电流组成；
101.控制所述车端充电电路的二次侧电流由基波电流和谐波电流组成。
102.所述装置还包括：
103.关机模块，用于接收到充电完成信号时，控制所述地端充电电路断开与地端电源的连接，并控制两个所述控制开关闭合；
104.若地端补偿电容内的电压小于预设电压，控制两个所述控制开关切换至断开状态，完成关机。
105.本发明第三方面实施例提供一种车辆，包括上述的无线充电控制装置。
106.需要说明的是，设置有上述的无线充电控制装置的车辆，在进行无线充电过程中，通过两个控制开关的开闭状态，使所述充电电流实际值跟随所述充电电流预测值变化，有利于避免由于通讯延时导致充电电流失控，造成对动力电池的损伤的问题，提高无线充电系统的可靠性。
107.以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。