无线充电系统工作频率的选调方法技术方案

本发明专利技术公开了无线充电系统工作频率的选调方法，无线充电系统工作频率的选调方法，获取多组环境电磁数据，每组所述环境电磁数据至少包括：中心发射频率和电磁频率范围；在无线充电系统允许的工作频率范围内，选取多个基础频率，计算每个所述基础频率n次谐波中的每一次的谐波频率，其中，n≥2；根据谐波频率落入电磁频率范围内数量为依据，选取其中一个对应的基础频率，作为标准频率；调节工作频率，使工作频率与标准频率相同，无线充电系统中，具有修正器件，所述修正器件包括：发射端修正电感、发射端修正电容、接收端修正电感、接收端修正电容中的至少一个，通过修正器件调节对应的修正电容值或修正电感值，调节所述工作频率。本发明专利技术的无线充电系统工作频率的选调方法，根据环境电磁数据，选择合适的工作频率，避免与环境中的电磁场发生干扰，保证充电过程的安全高效。效。效。

【技术实现步骤摘要】
无线充电系统工作频率的选调方法


[0001]本专利技术涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电系统工作频率的选调方法。

技术介绍

[0002]无线充电是一种非接触式的能量传输方式，可实现能源的安全、高效利用，特别是自动驾驶、自动泊车的电动汽车采用无线充电可有效支撑车辆的全程无人化操作，是新能源汽车发展的重要方向。电能的无线传输通过激励交变的电磁场方式实现，为获得较大的功率传输势必需要提高电磁场的强度；而另一方面由于是在开放空间中激励电磁场能量，无线充电又不可避免的会涉及到电磁兼容(EMC)问题。
[0003]如何选择无线充电时所用的工作频率，才能避免与环境中的电磁场发生干扰，是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种无线充电系统工作频率的选调方法，能选择合适的工作频率，保证无线充电的安全高效运行。
[0005]本专利技术的无线充电系统工作频率的选调方法，获取多组环境电磁数据，每组所述环境电磁数据至少包括：中心发射频率和电磁频率范围；在无线充电系统允许的工作频率范围内，选取多个基础频率，计算每个所述基础频率n次谐波中的每一次的谐波频率，其中，n≥2；根据谐波频率落入电磁频率范围内数量为依据，选取其中一个对应的基础频率，作为标准频率；调节工作频率，使工作频率与标准频率相同，无线充电系统中，具有修正器件，所述修正器件包括：发射端修正电感Lm1、发射端修正电容Cm1、接收端修正电感Lm2、接收端修正电容Cm2中的至少一个，通过修正器件调节对应的修正电容值或修正电感值，调节所述工作频率。
[0006]优选的，选取谐波频率落入电磁频率范围内最少的m组基础频率形成选择池，从选择池中择一选取一组基础频率，作为标准频率，其中m≥2。
[0007]优选的，选取谐波频率落入电磁频率范围内最少的一组基础频率，作为标准频率；在谐波频率落入电磁频率范围内数量相同时，选取落入中心发射频率最少的一组基础频率，作为标准频率；或者，在谐波频率落入电磁频率范围内数量相同时，选取频率较低的基础频率，作为标准频率；或者，在谐波频率落入电磁频率范围内数量相同时，选取频率较高的基础频率，作为标准频率。
[0008]优选的，无线充电系统允许的工作频率范围是79-90kHz。
[0009]优选的，多个所述基础频率在工作频率范围内，以等差形式选择。
[0010]优选的，多个所述基础频率在工作频率范围内，以0.5kHz为公差选择。
[0011]优选的，获取多组环境电磁数据时，通过电磁接收设备，接收环境中的电磁场信号，从而获取所述环境电磁数据。
[0012]优选的，设置包括有当地环境电磁数据的预制信息，从所述预制信息中获取所述
环境电磁数据。
[0013]优选的，无充电系统中的原边获取所述环境电磁数据，在无线充电开始前，向副边共享；或者，无线充电系统中的副边获取所述环境电磁数据，在无线充电开始前，向原边共享。
[0014]本专利技术的无线充电系统工作频率的选调方法，根据环境电磁数据，选择并调节到合适的工作频率，避免与环境中的电磁场发生干扰，保证充电过程的安全高效。
附图说明
[0015]图1为无线充电系统的整体拓扑图。
[0016]图2为无线充电系统的局部拓扑图。
[0017]图3为无线充电系统中发射线圈和接收线圈的结构示意图。
[0018]图4为无线充电系统中工作频率范围与广播频段的示意图。
[0019]图5a-图5d为无线充电系统中发射端谐振网络和接收端谐振网络的四种结构示意图。
[0020]图6为本专利技术无线充电系统工作频率的选调方法的流程框图。
[0021]附图标记：
[0022]电源1；直流变换器2；逆变器3；发射端谐振网络4；发射端控制器5；发射端通信模块6；接收端谐振网络7；整流器8；滤波器9；负载10；接收端控制器11；接收端通信模块12；上壳体13；线圈托架14；线圈15；铁氧体16；屏蔽板17；下壳体18；发射端Tx；接收端Rx；发射线圈L1；接收线圈L2；滤波电感L0；发射端修正电感Lm1；接收端修正电感Lm2；第一电感C1；第二电感C2；发射端修正电容Cm1；接收端修正电容Cm2；滤波电容C0；控制输入端口IP；Mosfet开关管S1、S2、S3、S4；整流二极管D1、D2、D3、D4。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0024]本专利技术公开无线充电系统工作频率的选调方法，参见图6，该方法可以分为四大步骤。需要注意，说明书中表格的数据，多为示例性的数据，能够便于理解本申请，并不用于限制本申请。例如表1中提到的上海两个区域的广播数据，并不限制本申请只能在上海使用。
[0025]步骤S1，获取多组环境电磁数据，每组所述环境电磁数据至少包括：中心发射频率和电磁频率范围。该步骤就是获取环境中电磁场的电磁数据，以方便后续步骤的计算、比较等过程的进行。获取环境电磁数据的方式有很多种，例如无线充电的管理系统或整车通信单元通过网络获取，或者通过电磁接收设备，接收环境中的电磁场信号，从而获取所述环境电磁数据。还可以是设置包括有当地环境电磁数据的预制信息，从所述预制信息中获取所述环境电磁数据，即设备中已经记录了所在地环境电磁数据。需要注意，以广播为例，不同地区的广播所使用的中心发射频率和电磁频率范围都存在差异，因此不同地区获得的环境电磁数据会有差异。在使用预制信息时，不同地区的预制信息也会有所差异。
[0026]获取上述环境电磁数据，可以是无充电系统中的原边获取，在无线充电开始前，向
副边共享；或者，副边获取所述环境电磁数据，在无线充电开始前，向原边共享。
[0027]参见图4，在下边带LSB(lower-sideband)和上边带USB(upper-sideband)之间具有间隙，中心发射频率位于该间隙处，图中实线方块区域是中心发射频率。图中虚线区域是两个电磁波之间的间隙。
[0028]以上海市辖区的中波广播为例，其中波广播的发射频率如下表1所示。
[0029]表1
[0030][0031]步骤S2，在无线充电系统允许的工作频率范围内，选取多个基础频率，计算每个所述基础频率n次谐波中的每一次的谐波频率，其中，n≥2。
[0032]该步骤中需要的大量的计算步骤，因为基础频率的选择会有很多。一般是在工作频率范围内，以等差形式选择。优选的工作频率范围是79-90kHz，公差是0.5kHz。以该优选的数据来说，基础频率选择可能会有22组，这22组还要分别计算n次谐波中的每一次谐波的频率。一般以不超过1606.kHz(一般是中心发射频率上限，不同地区可能数值有所差异)计算，n的数据在21之内。本申请下文会以n＝15举例说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统工作频率的选调方法，其特征在于，获取多组环境电磁数据，每组所述环境电磁数据至少包括：中心发射频率和电磁频率范围；在无线充电系统允许的工作频率范围内，选取多个基础频率，计算每个所述基础频率n次谐波中的每一次的谐波频率，其中，n≥2；根据谐波频率落入电磁频率范围内数量为依据，选取其中一个对应的基础频率，作为标准频率；调节工作频率，使工作频率与标准频率相同；无线充电系统中，具有修正器件，所述修正器件包括：发射端修正电感Lm1、发射端修正电容Cm1、接收端修正电感Lm2、接收端修正电容Cm2中的至少一个，通过修正器件调节对应的修正电容值或修正电感值，调节所述工作频率。2.根据权利要求1所述的无线充电系统工作频率的选调方法，其特征在于，选取谐波频率落入电磁频率范围内最少的m组基础频率形成选择池，从选择池中择一选取一组基础频率，作为标准频率，其中，m≥1。3.根据权利要求1所述的无线充电系统工作频率的选调方法，其特征在于，选取谐波频率落入电磁频率范围内最少的一组基础频率，作为标准频率；在谐波频率落入电磁频率范围内数量相同时，选取落入中心发射频率最少的一组基础频率，作为标准频率；或者，在谐波频率落入电磁频率范围内数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，陆钧，贺凡波，葛俊杰，马俊超，
申请(专利权)人：北京有感科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：