本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法。
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背景技術(shù)：
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隨著傳統(tǒng)化石能源的減少以及環(huán)境污染的加劇，新能源汽車(chē)近些年來(lái)呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。其中，電動(dòng)汽車(chē)是新能源汽車(chē)中技術(shù)相對(duì)較為成熟的一種。電動(dòng)汽車(chē)是使用電池作為動(dòng)力源，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)做功實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)有的電動(dòng)汽車(chē)的充電方式一般為有線(xiàn)連接充電，這種充電方式對(duì)于充電場(chǎng)地要求高，而且由于需要?jiǎng)傂赃B接，所以充電線(xiàn)纜的使用壽命較短。隨著磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)充電的方式可以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸采用兩個(gè)相同頻率諧振電路，利用磁場(chǎng)通過(guò)近場(chǎng)傳輸，輻射小，具有方向性，中等距離傳輸，傳輸效率較高。磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸中，電磁場(chǎng)隨傳輸距離增加而迅速衰減，利用兩個(gè)發(fā)生諧振耦合的電路來(lái)捕捉隨距離衰減的電磁場(chǎng)，即當(dāng)發(fā)射回路和接收回路發(fā)生諧振時(shí)，使大部分能量由發(fā)射回路傳遞到接收回路。
現(xiàn)有的磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)充電裝置對(duì)于電池充電的控制不夠精確，可導(dǎo)致電池使用壽命的降低。
因此，如何克服上述存在的缺陷，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要課題。
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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，其優(yōu)化了電池充電控制過(guò)程，有利于提高電池使用壽命。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：
一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，所述控制系統(tǒng)包括順次連接的電源模塊1、受控變頻器模塊2、以及諧振發(fā)射線(xiàn)圈3，所述諧振發(fā)射線(xiàn)圈3通過(guò)磁共振耦合連接有用于接收諧振發(fā)射線(xiàn)圈3電能的諧振接收線(xiàn)圈4，所述受控變頻器模塊2控制信號(hào)輸入端連接有第一監(jiān)控模塊5，所述諧振接收線(xiàn)圈4輸出端順次連接有受控AC-AC變壓模塊7、整流模塊8、受控充電模塊91、以及充電電池92，所述控制系統(tǒng)還包括有用于控制所述受控AC-AC變壓模塊7、受控充電模塊91工作的第二監(jiān)控模塊10，充電電池92上分別連接有受控放電模塊93和電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊12，受控放電模塊93控制信號(hào)輸入端、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊12檢測(cè)信號(hào)輸出端分別與第二監(jiān)控模塊10連接，第二監(jiān)控模塊10與第一監(jiān)控模塊5無(wú)線(xiàn)通訊連接，所述充電控制方法包括以下步驟：
A、電源模塊1通過(guò)受控變頻器模塊2改變輸出電流的頻率，將電能傳輸至諧振發(fā)射線(xiàn)圈3；
B、諧振發(fā)射線(xiàn)圈3通過(guò)磁耦合諧振使諧振接收線(xiàn)圈4發(fā)生共振，將電能傳遞至諧振接收線(xiàn)圈4，諧振接收線(xiàn)圈4接收到的電能通過(guò)受控AC-AC變壓模塊7進(jìn)行變壓，再經(jīng)過(guò)整流模塊8轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過(guò)受控充電模塊91對(duì)充電電池92進(jìn)行充電；
C、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊12對(duì)充電電池92進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
D、當(dāng)充電電池92電量低于20％時(shí)，受控充電模塊91輸出的充電電壓使用額定充電電壓的100％，受控充電模塊91輸出的充電電流使用額定充電電流的60％，每次充電周期為5min，每個(gè)充電周期之間設(shè)置有緩沖周期，緩沖周期為30s，緩沖周期內(nèi)不充電；當(dāng)充電電池92電量高于20％且低于60％時(shí)，充電電壓使用額定充電電壓的100％，充電電流在額定充電電流的80％～100％之間成正弦曲線(xiàn)的變化，變化周期為15min；當(dāng)充電電池92電量高于60％且低于90％時(shí)，充電電流使用額定充電電流的100％，充電電壓從額定充電電壓的100％開(kāi)始逐漸降低，降低速度為1％/10min，若充電電壓降低至額定充電電壓的85％時(shí)充電電池92電量未充至90％，則充電電壓保持額定充電電壓的85％不變；當(dāng)充電電池92電量高于90％時(shí)，充電電壓使用額定電壓的95％，充電電流使用額定電流的30％；當(dāng)充電電池92充電完成后，通過(guò)受控放電模塊93對(duì)充電電池92進(jìn)行放電，直至充電電池92的電量降至98％，然后使用額定充電電壓和額定充電電流進(jìn)行再次充電，直至充電電池92充滿(mǎn)，此過(guò)程重復(fù)2～3次。
如上所述的一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，還包括有：在充電過(guò)程中，在充電電流中加入周期性的脈沖量，脈沖量的最大值為充電電流的120％，脈沖量的持續(xù)時(shí)間為300ms，相鄰脈沖量的間隔時(shí)間為10s。
如上所述的一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，所述第一監(jiān)控模塊5上還連接有第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈6，所述第二監(jiān)控模塊10上還連接有第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈11，第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈11分別與第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈6、諧振接收線(xiàn)圈4電磁耦合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本案通過(guò)充電電池上連接受控充電模塊、受控放電模塊、以及電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)充電電池的電量，第二監(jiān)控模塊通過(guò)控制受控充電模塊、受控放電模塊來(lái)控制充電電池的充放電過(guò)程，當(dāng)充電電池電量低于20％時(shí)，受控充電模塊輸出的充電電壓使用額定充電電壓的100％，受控充電模塊輸出的充電電流使用額定充電電流的60％，每次充電周期為5min，每個(gè)充電周期之間設(shè)置有緩沖周期，緩沖周期為30s，緩沖周期內(nèi)不充電；當(dāng)充電電池電量高于20％且低于60％時(shí)，充電電壓使用額定充電電壓的100％，充電電流在額定充電電流的80％～100％之間成正弦曲線(xiàn)的變化，變化周期為15min；當(dāng)充電電池電量高于60％且低于90％時(shí)，充電電流使用額定充電電流的100％，充電電壓從額定充電電壓的100％開(kāi)始逐漸降低，降低速度為1％/10min，若充電電壓降低至額定充電電壓的85％時(shí)充電電池電量未充至90％，則充電電壓保持額定充電電壓的85％不變；當(dāng)充電電池電量高于90％時(shí)，充電電壓使用額定電壓的95％，充電電流使用額定電流的30％；當(dāng)充電電池充電完成后，通過(guò)受控放電模塊對(duì)充電電池進(jìn)行放電，直至充電電池的電量降至98％，然后使用額定充電電壓和額定充電電流進(jìn)行再次充電，直至充電電池充滿(mǎn)，此過(guò)程重復(fù)2～3次，如此，本案優(yōu)化了電池的充電過(guò)程，提高了對(duì)于電池充電過(guò)程的控制精度，其可以提高電池充電過(guò)程中對(duì)于電池的保護(hù)效果。
2、在充電過(guò)程中，在充電電流中加入周期性的脈沖量，脈沖量的最大值為充電電流的120％，脈沖量的持續(xù)時(shí)間為300ms，相鄰脈沖量的間隔時(shí)間為10s，如此，便于刺激充電電池的儲(chǔ)電能力。
3、所述第一監(jiān)控模塊上還連接有第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈，所述第二監(jiān)控模塊上還連接有第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈，第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈分別與第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈、諧振接收線(xiàn)圈電磁耦合，如此，通過(guò)第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈、第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈來(lái)監(jiān)測(cè)諧振發(fā)射線(xiàn)圈與諧振接收線(xiàn)圈之間的諧振情況，以便于第一監(jiān)控模塊通過(guò)控制受控變頻器模塊來(lái)使諧振發(fā)射線(xiàn)圈與諧振接收線(xiàn)圈共振。
[附圖說(shuō)明]
圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[具體實(shí)施方式]
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：
如圖1所示，一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，所述控制系統(tǒng)包括順次連接的電源模塊1、受控變頻器模塊2、以及諧振發(fā)射線(xiàn)圈3，所述諧振發(fā)射線(xiàn)圈3通過(guò)磁共振耦合連接有用于接收諧振發(fā)射線(xiàn)圈3電能的諧振接收線(xiàn)圈4，所述受控變頻器模塊2控制信號(hào)輸入端連接有第一監(jiān)控模塊5，所述諧振接收線(xiàn)圈4輸出端順次連接有受控AC-AC變壓模塊7、整流模塊8、受控充電模塊91、以及充電電池92，所述控制系統(tǒng)還包括有用于控制所述受控AC-AC變壓模塊7、受控充電模塊91工作的第二監(jiān)控模塊10，充電電池92上分別連接有受控放電模塊93和電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊12，受控放電模塊93控制信號(hào)輸入端、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊12檢測(cè)信號(hào)輸出端分別與第二監(jiān)控模塊10連接，第二監(jiān)控模塊10與第一監(jiān)控模塊5無(wú)線(xiàn)通訊連接，所述充電控制方法包括以下步驟：
A、電源模塊1通過(guò)受控變頻器模塊2改變輸出電流的頻率，將電能傳輸至諧振發(fā)射線(xiàn)圈3；
B、諧振發(fā)射線(xiàn)圈3通過(guò)磁耦合諧振使諧振接收線(xiàn)圈4發(fā)生共振，將電能傳遞至諧振接收線(xiàn)圈4，諧振接收線(xiàn)圈4接收到的電能通過(guò)受控AC-AC變壓模塊7進(jìn)行變壓，再經(jīng)過(guò)整流模塊8轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過(guò)受控充電模塊91對(duì)充電電池92進(jìn)行充電；
C、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊12對(duì)充電電池92進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
D、當(dāng)充電電池92電量低于20％時(shí)，受控充電模塊91輸出的充電電壓使用額定充電電壓的100％，受控充電模塊91輸出的充電電流使用額定充電電流的60％，每次充電周期為5min，每個(gè)充電周期之間設(shè)置有緩沖周期，緩沖周期為30s，緩沖周期內(nèi)不充電；當(dāng)充電電池92電量高于20％且低于60％時(shí)，充電電壓使用額定充電電壓的100％，充電電流在額定充電電流的80％～100％之間成正弦曲線(xiàn)的變化，變化周期為15min；當(dāng)充電電池92電量高于60％且低于90％時(shí)，充電電流使用額定充電電流的100％，充電電壓從額定充電電壓的100％開(kāi)始逐漸降低，降低速度為1％/10min，若充電電壓降低至額定充電電壓的85％時(shí)充電電池92電量未充至90％，則充電電壓保持額定充電電壓的85％不變；當(dāng)充電電池92電量高于90％時(shí)，充電電壓使用額定電壓的95％，充電電流使用額定電流的30％；當(dāng)充電電池92充電完成后，通過(guò)受控放電模塊93對(duì)充電電池92進(jìn)行放電，直至充電電池92的電量降至98％，然后使用額定充電電壓和額定充電電流進(jìn)行再次充電，直至充電電池92充滿(mǎn)，此過(guò)程重復(fù)2～3次。
如上所述，具體實(shí)施時(shí)，在充電過(guò)程中，在充電電流中加入周期性的脈沖量，脈沖量的最大值為充電電流的120％，脈沖量的持續(xù)時(shí)間為300ms，相鄰脈沖量的間隔時(shí)間為10s，如此，便于刺激充電電池92的儲(chǔ)電能力。
如上所述，具體實(shí)施時(shí)，所述第一監(jiān)控模塊5上還連接有第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈6，所述第二監(jiān)控模塊10上還連接有第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈11，第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈11分別與第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈6、諧振接收線(xiàn)圈4電磁耦合，如此，通過(guò)第一電磁感應(yīng)線(xiàn)圈6、第二電磁感應(yīng)線(xiàn)圈11來(lái)監(jiān)測(cè)諧振發(fā)射線(xiàn)圈3與諧振接收線(xiàn)圈4之間的諧振情況，以便于第一監(jiān)控模塊5通過(guò)控制受控變頻器模塊2來(lái)使諧振發(fā)射線(xiàn)圈3與諧振接收線(xiàn)圈4共振。
如上所述，本案保護(hù)的是一種無(wú)線(xiàn)充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，一切與本案相同或相近的技術(shù)方案都應(yīng)示為落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。