一种一对多电动汽车路面供电系统功率及效率调节方法

摘要

本发明公开了一种一对多电动汽车路面供电系统功率及效率调节方法，采用大尺寸的发射线圈给多个小尺寸的接收线圈同时供电。功率控制方法通过检测源端电流的变化判断充电汽车数量的变化，然后调节电源的输出电压，保证单台电动汽车的接收功率始终保持不变。效率优化方法通过接收侧的阻抗匹配网络调节负载特性，使得在为不同数量电动汽车供电时都能获得最大效率。

主权项

一种一对多电动汽车路面供电系统功率及效率调节方法，其特征在于：所述一对多电动汽车路面供电系统包括布置在路面的无线电能发射部分，设置在电动汽车上的无线电能接收部分，所述无线电能发射部分包括发射线圈、高频电源、发射侧阻抗匹配网络，所述无线电能接收部分包括接收线圈、负载以及接收侧阻抗匹配网络；设定接入该系统的电动汽车的无线电能接收部分完全相同；包括如下步骤：步骤1)，通过检测发射线圈回路的电流变化来判断电动汽车的接入或退出充电动作，具体为：若当前时刻有N辆电动汽车接入同一个发射线圈进行充电时，发射线圈回路的电流I₀(N)为：$I_0\left(N\right)=\frac{U_0}{Z_0+{\mathrm{N\omega }}^2{M_0}^2/Z}$其中，U₀为高频电源电压，Z₀为无线电能发射部分的阻抗，ω为系统的工作频率，M₀为任一接收线圈与发射线圈之间的互感，Z为任一电动汽车的无线电能接收部分的阻抗；当发生电动汽车接入或退出充电后，此时有N'辆电动汽车接入发射线圈进行充电，此时发射线圈回路的电流I₀(N)'为：$I_0{\left(N\right)}^{\prime }=\frac{U_0}{Z_0+{\omega }^2{M_0}^2\underset{i=1}{\overset{N^{\prime }}{\Sigma }}\frac{1}{Z}}$步骤2)，根据实际接入系统的电动汽车数量调节无线电能发射部分中高频电源的输出电压U₀'为：${U_0}^{\prime }=\frac{U_0}{I_0{\left(N\right)}^{\prime }}{I}_0\left(N\right)$步骤3)，调节接收侧阻抗匹配网络，当负载匹配系数T满足下式时，无线充电效率为最优；$T=\sqrt{1+\frac{N^{\prime }{k}^2{Q}_0{Q}_1}{1+T_0}}$其中，k为任一接收线圈与发射线圈之间的耦合系数，Q₀为发射线圈的品质因数，Q₁为接收线圈的品质因数，T₀为电源侧的损耗系数。