CN104283293B - 谐振－移频实现汽车无线充电的方法及系统 - Google Patents

谐振－移频实现汽车无线充电的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出谐振－移频实现汽车无线充电的方法及系统，达到5kW至150kW左右的无线大功率汽车充电，完成恒流、限压的充电管理，系统包括非车辆端变频发射设备，以及安装在电动汽车上的电力接收设备。本发明通过两谐振电路用无线方式从电力发射盘发射移频的电能，从电力接收盘接收电能，经整流后为电动汽车电池组充电，通过无线负反馈完成电池管理系统BMS的充电指令要求，即用移频方式，控制功率发射端与功率接收端的输出功率，完成恒流、限压充电。本发明通过近场通信NFC和蓝牙通信结合的方式，令电动汽车能够准确地与本停车位的充电桩或充电机建立唯一的无线通信信道链接，令停车场内的电动汽车与充电桩或充电机一对一地建立连接通信，而无链接干扰，并提供稳定的负反馈无线控制线路。

Description

谐振－移频实现汽车无线充电的方法及系统
技术领域
本发明涉及电动汽车无线充电装置，特别是涉及适用于5kW至150kW的大功率直流无线充电柜及充电桩等以动力电池为动力的电动汽车装置。
背景技术
电动汽车的发展将会越来越普及,而影响电动汽车发展的因素之一是充电的便利性。目前有线充电存在下雨时安全性差，有线充电的人员操作以及在停车场的线缆的不便利等,从而有线充电的不方便性也成为电动汽车普及的瓶颈。
汽车无线充电技术是电动汽车发展的必经之路。无线充电通常采用超音频电磁感应技术，即车辆上安装接收电力盘，停车位地面上安装电力发射盘。在共轴线情况下相隔一定距离传输电能。当两个线圈盘直径一定时，它们之间的轴向距离决定了传输电能大小：
A、当相对距离近时，电磁感应电压高，反之电压低；
B、每台车底盘离地面高度不同，如轮胎充气是否充足、车辆轻载还是满载，所以传输电压也各不相同。
C、电池组充电过程中，内阻会不断变化，其内温度也在变化，所以电池两端电压及回路电流也在变化。
现有技术通过有线反馈方式完成恒流、限压充电，其过程中各充电阶段控制（电池充电管理）无法应用在无线充电技术上。
要实现无线充电，必须能够让驾驶员操作方便，比如驾驶员按标准把车子停靠在停车位，操作充电开关即可实现大功率充电，而收费自动完成，下雨天及远程控制都可以实现充电，停车场可以充电，路边辅道临时停车位也可以充电，而不影响市容及道路通行，实现无人值守。实现无线充电还需要防止电动汽车错误地与相邻车位的电力发射设备建立无线通信链接，而没有与本车位的电力发射设备建立无线通信，造成安全事故。
所以，发展电动汽车需要一种能够用于电动汽车的无线大功率直流充电设备，很方便为电动汽车充电，且充电时间适中，能够满足人们日常生活需要，实现快速充电和标准充电。例如比亚迪E6电池容量是64KW，快充1小时充电，充电桩要提供64KW输出功率，2小时充电，充电桩要提供32KW输出功率，30分钟充电，充电桩要提供150KW的输出功率。所以只要我们的电网380V能提供足够电能容量，电动车的充电已经不是问题！未来电动车的充电比汽油车加油还要方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种包括电动汽车无线大功率直流充电柜或者充电桩的无线充电系统及用于它们的以谐振－移频方式实现恒流限压的调节方法，通过无线通讯技术反馈采样信号，用谐振－移频的方式调节功率实现无线直流充电装置的恒流限压控制。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
提出一种谐振－移频实现汽车无线充电的方法，包括如下步骤：
A.在停车位近旁设置非车辆端变频发射设备；为该非车辆端变频发射设备设置以下器件和部件，
装设在停车位内的电力发射盘；
用于将输入的市电整流获得中间电力的具有功率因数校正PowerFactorCorrection功能的地面整流器；
用至少两电力半导体开关器件，以及所述电力发射盘的绕组电感串联以第一谐振电容组成的电流型半桥或全桥串联谐振逆变电路；所述中间电力输入该串联谐振逆变电路，以一次电路谐振频率发射超音频电力；
用于控制电力半导体开关器件的驱动控制电路模块；用于建立近场通信的地面近场通信NearFieldCommunication模块，以及电连接该地面近场通信NFC模块的地面近场通信NFC定位线圈；用于无线数据传输的地面蓝牙数据收发模块；电连接驱动控制电路模块、地面近场通信NFC模块和地面蓝牙数据收发模块的变频微控制器MicroControlUnit；
B.在安装有动力电池组的电动汽车上设置车辆变频接收设备，为该车辆变频接收设备设置以下器件和部件，
电力接收盘，使电动汽车停于步骤A所述停车位上时，该电力接收盘能够对准停车位上的电力发射盘但不接触，令所述电力接收盘和电力发射盘大致共轴线地发生电磁耦合；
用电力接收盘的绕组电感和第二谐振电容组成具有二次电路谐振频率的电压型的并联谐振电路，以及车载整流器；所述一次电路谐振频率和二次电路谐振频率尽量接近，即f1R≈f2R；所述并联谐振电路通过电磁感应、用无线方式从电力发射盘的绕组电感接收电力，经车载整流器整流后为电动汽车上的动力电池组充电；
设置在向所述动力电池组提供充电电能的总输出母线上的电池组总电压采样环节和电池组充电电流传感器；用于建立近场通信的车载近场通信NFC模块，以及电连接该车载近场通信NFC模块的车载近场通信NFC定位线圈；用于无线数据传输的车载蓝牙数据收发模块；电连接电池组总电压采样环节、电池组充电电流传感器、车载近场通信NFC模块和车载蓝牙数据收发模块的充电管理微控制器MCU；
C.当步骤B所述电动汽车停入步骤A所述停车位内并启动无线充电时，车载近场通信NFC模块与地面近场通信NFC模块通过各自的车载近场通信NFC定位线圈和地面近场通信NFC定位线圈建立近场通信通道，充电管理微控制器MCU通过近场通信通道向变频微控制器MCU发出电动汽车的车辆信息和该电动汽车的车载蓝牙数据收发模块的蓝牙地址码，变频微控制器MCU将蓝牙配对指令和所述蓝牙地址码发送至地面蓝牙数据收发模块，从而借助所述蓝牙地址码在车载蓝牙数据收发模块与地面蓝牙数据收发模块之间建立蓝牙数据通道；
D.变频微控制器MCU和充电管理微控制器MCU通过步骤C建立的近场通信通道确认电力发射盘和电力接收盘对正，并且确认步骤C建立的蓝牙数据通道通信正常后，变频微控制器MCU控制启动驱动控制电路模块，进入无线充电过程。
具体地，所述分步骤D1还包括如下分步骤，
D11.通过车载近场通信NFC定位线圈和地面近场通信NFC定位线圈建立的近场通信通道，充电管理微控制器MCU检测电动汽车在停车位内的位置是否符合无线充电要求，即电力接收盘和电力发射盘的中心位置距离是否在设定范围内；
如果不在设定范围内，车辆变频接收设备提示“车辆没有停好，不能开启充电”；重新进行分步骤D11；
如果在设定范围内，确认电力发射盘和电力接收盘对正，继续进行后续分步骤；
D12.通过车载蓝牙数据收发模块和地面蓝牙数据收发模块建立的蓝牙数据通道，充电管理微控制器MCU和变频微控制器MCU互相发送确认信息，以检测蓝牙数据通道；
检测蓝牙数据通道不正常，重新进行分步骤D12；
检测蓝牙数据通道正常，继续进行后续分步骤；
D13.变频微控制器MCU向驱动控制电路模块发出启动指令，驱动控制电路模块控制电力半导体开关器件运行，从而超音频电力经由电力发射盘发射至电力接收盘，由电力接收盘接收电力并变换为适合该汽车上动力电池组充电的充电电能。
更具体地，所述分步骤D3还包括如下分步骤，
D32.设置在电动汽车上的电池管理系统BMS实时地向充电管理微控制器MCU发出以最佳恒定充电电流进行恒流充电的指令，或者以限制电压进行限压充电的指令；
电池组总电压采样环节和电池组充电电流传感器，将获得的动力电池组充电状态总电压实时参数和充电电流实时参数输入至充电管理微控制器MCU；充电管理微控制器MCU将收到的总电压实时参数和充电电流实时参数，分别同所述来自电池管理系统BMS的限制电压和最佳恒定充电电流比较，取得限制最高充电电压的电压误差信号和保持恒流充电的电流误差信号，并通过车载蓝牙数据收发模块和地面蓝牙数据收发模块建立的蓝牙数据通道，将电压误差信号和电流误差信号反馈至变频微控制器MCU；
所述变频微控制器MCU的逻辑运算单元将收到的电压误差信号和电流误差信号经逻辑运算后输出调节信号uadj至驱动控制电路模块；假设调节信号uadj>0代表实时充电电流太大，或者是实时充电总电压太高，或者是二者兼有，那就迅即降低或升高逆变驱动频率，使之偏离甚至远离一次谐振电路和二次谐振电路的自然谐振频率，以减少充电功率；在如此假设下，调节信号uadj<0当然就代表相反的情况，就应该升高或降低逆变驱动频率，使之趋近甚至等同一次谐振电路和二次谐振电路的自然谐振频率，以增加充电功率；从而在按照电池管理系统BMS实时指令的数据进行充电的同时，保证充电过程稳定。
进一步，在分步骤D32之后还包括如下分步骤，
D33.当电池管理系统BMS监测动力电池组达到设置的充满电设置值时，电池管理系统BMS向充电管理微控制器MCU输出停止充电指令；同时控制受控开关断开；
充电管理微控制器MCU通过蓝牙数据通道向变频微控制器MCU发送停止充电指令，同时控制车载蓝牙数据收发模块与地面蓝牙数据收发模块断开无线连接；
变频微控制器MCU控制驱动控制电路模块停止运行，并进入待机状态。
本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、制造一种谐振－移频实现汽车无线充电的系统，包括安装在停车位近旁的非车辆端变频发射设备，以及安装在配置有动力电池组的电动汽车上的车辆变频接收设备；
所述非车辆端变频发射设备包括，
具有功率因数校正PFC功能的地面整流器；
设置在停车位内的电力发射盘；
由至少两电力半导体开关器件和所述电力发射盘的绕组电感串联以第一谐振电容组成的、具有一次电路谐振频率电流型半桥或全桥串联谐振逆变电路；
用于控制半导体开关器件的驱动控制电路模块；
用于建立近场通信的地面近场通信NFC模块和电连接该地面近场通信NFC模块的地面近场通信NFC定位线圈；
用于无线数据传输的地面蓝牙数据收发模块；以及
变频微控制器MCU；
市电经地面整流器整流输出中间电力至串联谐振逆变电路，所述驱动控制电路模块通过控制串联谐振逆变电路的各电力半导体开关器件调整一次电路谐振频率；所述变频微控制器MCU分别电连接驱动控制电路模块、地面近场通信NFC模块和地面蓝牙数据收发模块；
所述车辆变频接收设备包括，
安装在电动汽车上的电力接收盘，当电动汽车停在停车位时，使该电力接收盘能够对准停车位上的电力发射盘但不接触，令所述电力接收盘和电力发射盘大致共轴线地发生电磁耦合；
用电力接收盘的绕组电感和第二谐振电容组成具有二次电路谐振频率的电压型的并联谐振电路；所述一次电路谐振频率和二次电路谐振频率尽量接近，即f1R≈f2R；
车载整流器；
电池组总电压采样环节和电池组充电电流传感器；
用于建立近场通信的车载近场通信NFC模块，和电连接该车载近场通信NFC模块的车载近场通信NFC定位线圈；
用于无线数据传输的车载蓝牙数据收发模块；以及，
充电管理微控制器MCU；
并联谐振电路输出电能经过车载整流器向总输出母线输出直流充电电能，该总输出母线用于电连接动力电池组；所述电池组总电压采样环节和电池组充电电流传感器从总输出母线采集信号；所述充电管理微控制器MCU分别电连接电池组总电压采样环节、电池组充电电流传感器、车载近场通信NFC模块和车载蓝牙数据收发模块；
当所述电动汽车停入停车位内并启动无线充电时，车载近场通信NFC模块与地面近场通信NFC模块通过各自的车载近场通信NFC定位线圈和地面近场通信NFC定位线圈首先建立近场通信通道；充电管理微控制器MCU通过近场通信通道向变频微控制器MCU发出电动汽车的车辆信息和该电动汽车的车载蓝牙数据收发模块的蓝牙地址码；变频微控制器MCU将蓝牙配对指令和所述蓝牙地址码发送至地面蓝牙数据收发模块，从而借助所述蓝牙地址码在车载蓝牙数据收发模块与地面蓝牙数据收发模块之间建立蓝牙数据通道；变频微控制器MCU控制启动驱动控制电路模块，停车位无线充电系统进入无线充电过程。
所述半导体开关器件是绝缘栅双极型晶体管InsulatedGateBipolarTransistor，简称IGBT，或者是电力金属－氧化层半导体场效应晶体管Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，简称MOS-FET。
同现有技术相比较，本发明“谐振－移频实现汽车无线充电的方法及系统”的技术效果在于：
本发明利用无线通信方式，实现将电力接收盘一侧的电能变化实时地反馈给电力发射盘一侧，并相应地对电力发射盘一侧实施控制，用非接触式的反馈实现无线直流充电装置的恒流限压控制；
本发明通过近场通信与蓝牙通信结合的方式，令电动汽车能够准确地与本停车位的非车辆端变频发射设备建立蓝牙无线通信信道，并提供稳定的负反馈无线控制环路；
采用本发明所述无线充电系统，在电力发射盘与电力接收盘中心正对距离10厘米时，充电效率可达90%左右，输出功率可达36千瓦；在电力发射盘与电力接收盘中心正对距离18厘米时，充电效率可达88%左右，输出功率可达20千瓦。
附图说明
图1是本发明“谐振－移频实现汽车无线充电的方法及系统”现场布置示意图；
图2是本发明第一实施例的电原理示意图；
图3是本发明第二实施例的电原理示意图；
图4是本发明串联谐振逆变电路与并联谐振电路的电压－频率示意图；
图5是本发明串联谐振逆变电路与并联谐振电路的电流－频率示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例作进一步详述。
本发明提出一种谐振－移频实现汽车无线充电的方法，如图1至图3所示，包括如下步骤：
A.在停车位110近旁设置非车辆端变频发射设备130；在实际使用中，所述非车辆端变频发射设备130被制造成为充电桩或者充电机，为该非车辆端变频发射设备130设置以下器件和部件，
装设在停车位110内的电力发射盘150；
用于将输入的市电整流获得中间电力UDC的具有功率因数校正PFC功能的地面整流器131；本发明两实施例，电力变频设备130都通过带有功率因数矫正PFC功能的整流器131将输入的380V市电电源整流获得电压为UDC的中间电力；
用至少两电力半导体开关器件VS1、VS2、…，以及所述电力发射盘150的绕组电感L1串联以第一谐振电容C1R组成的电流型半桥或全桥串联谐振逆变电路133、134；所述中间电力UDC输入该串联谐振逆变电路133、134，以一次电路谐振频率f1R发射超音频电力；
用于控制电力半导体开关器件VS1、VS2、…的驱动控制电路模块135；用于建立近场通信的地面近场通信NFC模块171，以及电连接该地面近场通信NFC模块171的地面近场通信NFC定位线圈172；用于无线数据传输的地面蓝牙数据收发模块173；电连接驱动控制电路模块135、地面近场通信NFC模块171和地面蓝牙数据收发模块173的变频微控制器MCU160；
为适应动力电池组400的恒流-限压充电特性，本发明选用电流型L－C串联谐振逆变器，提供20至60kHz的超音频电力，如图1所示，通过停车位110地表面的电力发射盘150，往停于其上的电动汽车210输送充电能量。如图2所示，本发明第一实施例的电流型逆变器，即作为一次电路的串联谐振逆变电路133采用由两电力半导体开关器件VS1、VS2和两电容C1、C2构成的半边桥式逆变电路，其中C1、C2是分压电容，提供二分之一电源电压，兼做支撑电容。本发明第二实施例的电流型逆变器，即作为一次电路的串联谐振逆变电路134采用由四个电力半导体开关器件VS1、VS2、VS3、VS4构成的全桥逆变电路。两实施例中虽然串联谐振逆变电路133、134的具体电路结构不同，但是它们实现的功能完全一致。本发明通过调节驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr，控制一次电路与二次电路的谐振状态，进而调整输出功率；
B.在安装有动力电池组400的电动汽车210上设置车辆变频接收设备200，为该车辆变频接收设备200设置以下器件，
电力接收盘250，使电动汽车210停于步骤A所述停车位110上时，该电力接收盘250能够对准停车位110上的电力发射盘150但不接触，令所述电力接收盘250和电力发射盘150大致共轴线地发生电磁耦合；非车辆端变频发射设备130提供超音频电力经由停车位110上的电力发射盘150发射至停于该停车位110上的、待充电的电动汽车210底盘上的电力接收盘250，由该电力接收盘250接收电力并变换为适合该汽车210上动力电池组220充电实时需要的电流；
用电力接收盘250的绕组电感L2和第二谐振电容C2R组成具有二次电路谐振频率f2R的电压型的并联谐振电路233，以及车载整流器231；所述一次电路谐振频率f1R和二次电路谐振频率f2R尽量接近，即f1R≈f2R；所述并联谐振电路233通过电磁感应、用无线方式从电力发射盘150的绕组电感L1接收电力，经车载整流器231整流后为电动汽车210上的动力电池组400充电；
设置在向所述动力电池组400提供充电电能的总输出母线上的电池组总电压采样环节222和电池组充电电流传感器224；用于建立近场通信的车载近场通信NFC模块271，以及电连接该车载近场通信NFC模块271的车载近场通信NFC定位线圈272；用于无线数据传输的车载蓝牙数据收发模块273；电连接电池组总电压采样环节222、电池组充电电流传感器224、车载近场通信NFC模块271和车载蓝牙数据收发模块273的充电管理微控制器MCU260；
C.当步骤B所述电动汽车210停入步骤A所述停车位110内并启动无线充电时，车载近场通信NFC模块271与地面近场通信NFC模块171通过各自的车载近场通信NFC定位线圈272和地面近场通信NFC定位线圈172建立近场通信通道，充电管理微控制器MCU260通过近场通信通道向变频微控制器MCU160发出电动汽车210的车辆信息和该电动汽车210的车载蓝牙数据收发模块273的蓝牙地址码，变频微控制器MCU160将蓝牙配对指令和所述蓝牙地址码发送至地面蓝牙数据收发模块173，从而借助所述蓝牙地址码在车载蓝牙数据收发模块273与地面蓝牙数据收发模块173之间建立蓝牙数据通道；本发明两实施例在本步骤中，通过闭合导通开关Kd，启动充电管理微控制器MCU260，进而启动无线充电；
D.变频微控制器MCU160和充电管理微控制器MCU260通过步骤C建立的近场通信通道确认电力发射盘150和电力接收盘250对正，并且确认步骤C建立的蓝牙数据通道通信正常后，变频微控制器MCU160控制启动驱动控制电路模块135，进入无线充电过程。
本发明充电管理微控制器MCU260在无线充电过程中的其中一个作用就是综合判断接收的各项数据和指令，并输出相应的控制指令以协同变频微控制器MCU160完成功率控制，确保以最佳恒定充电电流(IOP)进行恒流充电，或者以限制电压（UMAX）进行限压充电。充电管理微控制器MCU260可以被设计成为根据收集数据主动发出指令控制充电过程，还可以设计成与已有电池监测系统配合，按照电池监测系统指令和收集的数据控制充电过程。本发明第一、第二实施例都是充电管理微控制器MCU260与已有的车辆电池管理设备300配合完成充电过程的实例，但是本发明并不以采用车辆电池管理设备300的方案限制“谐振－移频实现汽车无线充电的方法”。如图2和图3所示，所述电动汽车210还安装有车辆电池管理设备300，该车辆电池管理设备300包括用于监测动力电池组400的电池管理系统BatteryManagementSystem310，用于为该电池管理系统BMS310提供电源的电池管理系统电源330，以及受电池管理系统310控制的常开状态受控开关KaKb；那么，
在上述方法的步骤B中，就需要为车辆变频接收设备200还设置以下器件和部件，
经过车载整流器231而从并联谐振电路233获取直流电能的充电辅助电源模块340，将该充电辅助电源模块340电连接所述电池管理系统电源330；
通过控制器局域网CAN总线电连接在电池管理系统BMS310与充电管理微控制器MCU260之间的CAN总线驱动隔离模块360；
将所述受控开关KaKb的开关端子电连接在车辆变频接收设备200向所述动力电池组400的提供充电电能的总输出母线上；
那么，所述方法的步骤D包括如下分步骤，
D1.变频微控制器MCU160和充电管理微控制器MCU260通过步骤C建立的近场通信通道确认电力发射盘150和电力接收盘250对正，并且确认步骤C建立的蓝牙数据通道通信正常后，变频微控制器MCU160控制启动驱动控制电路模块135；
D2.充电辅助电源模块340将获取的直流电能通过端子A+、A－、CV1和CV2输出至电池管理系统电源330，以启动电池管理系统BMS310；电池管理系统BMS310通过控制器局域网CAN总线与充电管理微控制器MCU260建立连接，并控制受控开关KaKb闭合导通，使车辆变频接收设备200通过总输出母线向所述动力电池组400的提供充电电能；
D3.车辆变频接收设备200和非车辆端变频发射设备130根据电池管理系统BMS310的指令对完成对动力电池组400的充电过程。
本发明所述车载近场通信NFC定位线圈272和地面近场通信NFC定位线圈172还兼具侦测电力接收盘250和电力发射盘150是否对正的功能，所述分步骤D1还包括如下分步骤，
D11.通过车载近场通信NFC定位线圈272和地面近场通信NFC定位线圈172建立的近场通信通道，充电管理微控制器MCU260检测电动汽车210在停车位110内的位置是否符合无线充电要求，即电力接收盘250和电力发射盘150的中心位置距离是否在设定范围内；所述设定范围可以在8cm至12cm中间，本发明优选10cm；
如果不在设定范围内，车辆变频接收设备200提示“车辆没有停好，不能开启充电”；重新进行分步骤D11；电动汽车驾驶员可以将电动汽车210开出车位110，再重新进入车位110以使电力接收盘250与电力发射盘150对正，在此过程中可以通过安装在电动汽车210上的倒车影像系统辅助定位，确保电力接收盘250与电力发射盘150对正；
如果在设定范围内，确认电力发射盘150和电力接收盘250对正，继续进行后续分步骤；
D12.通过车载蓝牙数据收发模块273和地面蓝牙数据收发模块173建立的蓝牙数据通道，充电管理微控制器MCU260和变频微控制器MCU160互相发送确认信息，以检测蓝牙数据通道；
检测蓝牙数据通道不正常，重新进行分步骤D12；
检测蓝牙数据通道正常，继续进行后续分步骤；
D13.变频微控制器MCU160向驱动控制电路模块135发出启动指令，驱动控制电路模块135控制电力半导体开关器件VS1、VS2、…运行，从而超音频电力经由电力发射盘150发射至电力接收盘250，由电力接收盘250接收电力并变换为适合该汽车210上动力电池组220充电的充电电能。
综上，只有在检测电力接收盘250与电力发射盘150对正，同时蓝牙数据通道检测正常，才能开始无线充电过程。
本发明两实施例L1是电力发射盘150的空载电感量，C1R是与之适配的谐振电容器电容量，由此两参数即可确定该串联谐振逆变电路133的谐振频率f1R。为电路中的半导体开关器件VS1、VS2、…交替施加驱动信号，而且驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr就等于电路的谐振频率f1R，此时所述串联谐振逆变电路133容抗和感抗的绝对值相等，互相抵消，电路呈纯电阻性而有最大电流Ir=QIs，其电流谐振曲线I-f也最尖锐，见图5。此处Q是电路的品质因数，是在谐振频率下电路感抗或容抗对电路等效电阻Re的比值。在实际充电时候情况就复杂了。由于电力发射盘150同被充电汽车210底部的电力接收盘250电磁耦合而使得代表电力发射盘150的电感量L1显著降低，反射至一次回路的等值电阻Re则明显增大，其结果是，电路的谐振频率f1R升高，品质因数Q减小，电流谐振曲线I-f变得平坦。此时如需输出足够的电流就应调节驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr，使之接近或等于一次电路此时的谐振频率f1R。必须指出的是，这里不能像移动电话或数码照相机那样用某个稳定的电压源充电，例如USB标准规定的用5V稳压电源充电，因为这里是动力电池组，接受充电的电动汽车210不会装载这么大电流的电力电子调节设备。所以应该在电力发射盘150一侧进行控制，也就是在所述L－C串联谐振逆变器上，根据电池组充电电流传感器224和总电压采样环节222采集的数据，通过第一无线收发模块170和第二无线收发模块270建立的无线链路发送至一次电路一侧的、被充电的动力电池组220的电压误差信号Δu和电流误差信号Δi，调节驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr，从而做到按照动力电池组220自身特性的要求，即按
电流软启动（短时）→恒流控制充电（长时）→限压控制微充电/浮动充电（短时）
的充电阶段完成充电过程。
当驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr达到自然谐振频率f1R≈f2R的情况下，一次电路与二次电路工作在谐振状态。如图4和图5所示，此时电路呈纯阻，即Z=R。此时电力发射盘150电流最大，达到IA，且阻抗最小，而电力发射盘150两端的电压远远高于电源电压，达到UA，此时的输出功率为最大值。而当驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr偏离自然谐振频率f1R≈f2R的情况下，即电路频率升高至f2时或者降低至f1时，此时进入失谐状态，电力发射盘150的电流下降至IB，电力发射盘150两端的电压下降至UB，一次电路和二次电路的输出功率随之将减小。因此，通过调节驱动控制电路模块135的驱动信号的频率fdr能够控制电路输出功率，实现恒流限压充电控制。
本发明两实施例的充电过程都依照电池管理系统BMS310的指令完成，并通过电池组总电压采样环节222、电池组充电电流传感器224、充电管理微控制器MCU260、车载蓝牙数据收发模块273、地面蓝牙数据收发模块173、变频微控制器MCU160和驱动控制电路模块135构成的负反馈控制环路确保充电过程的稳定性。具体的恒流充电过程或者限压充电过程体现在所述分步骤D3还包括如下分步骤，
D32.设置在电动汽车210上的电池管理系统BMS310实时地向充电管理微控制器MCU260发出以最佳恒定充电电流IOP进行恒流充电的指令，或者以限制电压UMAX进行限压充电的指令；
电池组总电压采样环节222和电池组充电电流传感器224，将获得的动力电池组400充电状态总电压实时参数UBA和充电电流实时参数IBA输入至充电管理微控制器MCU260；充电管理微控制器MCU260将收到的总电压实时参数UBA和充电电流实时参数IBA，分别同所述来自电池管理系统BMS310的限制电压UMAX和最佳恒定充电电流IOP比较，取得限制最高充电电压的电压误差信号Δu和保持恒流充电的电流误差信号Δi，并通过车载蓝牙数据收发模块273和地面蓝牙数据收发模块173建立的蓝牙数据通道，将电压误差信号Δu和电流误差信号Δi反馈至变频微控制器MCU160；
所述变频微控制器MCU160的逻辑运算单元将收到的电压误差信号Δu和电流误差信号Δi经逻辑运算后输出调节信号uadj至驱动控制电路模块135；假设调节信号uadj>0代表实时充电电流IBA太大，或者是实时充电总电压UBA太高，或者是二者兼有，那就迅即降低或升高逆变驱动频率fdr，使之偏离甚至远离一次谐振电路和二次谐振电路的自然谐振频率f1R、f2R，以减少充电功率；在如此假设下，调节信号uadj<0当然就代表相反的情况，就应该升高或降低逆变驱动频率fdr，使之趋近甚至等同一次谐振电路和二次谐振电路的自然谐振频率f1R、f2R，以增加充电功率；从而在按照电池管理系统BMS310实时指令的数据进行恒流充电或者限压充电的同时，保证充电过程稳定。
在完成无线充电时，本发明方法具体进行如下控制过程，在分步骤D32之后还包括如下分步骤，
D33.当电池管理系统BMS310监测动力电池组400达到设置的充满电设置值时，电池管理系统BMS310向充电管理微控制器MCU260输出停止充电指令；同时控制受控开关KaKb断开；
充电管理微控制器MCU260通过蓝牙数据通道向变频微控制器MCU160发送停止充电指令，同时控制车载蓝牙数据收发模块273与地面蓝牙数据收发模块173断开无线连接；
变频微控制器MCU160控制驱动控制电路模块135停止运行，并进入待机状态。
为了应对动力电池组出现过度放电，本发明调节方法在分步骤D32之前还包括如下分步骤，
D31.当动力电池组400处于过度放电状态时，充电管理微控制器MCU260控制进行电流软启动；本发明第一、第二实施例，当电池管理系统BMS310监测动力电池组400处于过度放电状态时，向充电管理微控制器MCU260发出指令，令充电过程先以小电流对动力电池组400开始充电，使电流逐渐递增至设定的最佳恒定充电电流IOP。
在对动力电池组220的充电过程中，还应当考虑动力电池组220的温度，在分步骤D32过程中还包括实时地采集动力电池组220的壳体温度信号uT输入至充电管理微控制器MCU260；本发明第一、第二实施例可以通过电池管理系统BMS310采集动力电池组220的客体温度信号uT输入至充电管理微控制器MCU260。
充电管理微控制器MCU260通过预先设定的壳体最大温度信号UTMAX比较，获得壳体温度误差信号Δt，并通过车载蓝牙数据收发模块273和地面蓝牙数据收发模块173建立的蓝牙数据通道，将壳体温度误差信号Δt反馈至变频微控制器MCU160；
当变频微控制器MCU160的逻辑运算单元将收到的壳体温度误差信号Δt经逻辑运算后判断壳体温度信号uT超过壳体最大温度信号UTMAX，输出调节信号uadj>0至串联谐振逆变电路133、134的驱动控制电路模块135，从而降低充电功率。
基于上述方法，本发明还提出一种谐振－移频实现汽车无线充电的系统，如图1至图3所示，包括安装在停车位110近旁的非车辆端变频发射设备130，以及安装在配置有动力电池组400的电动汽车210上的车辆变频接收设备200。所述系统的无线充电功率可达到5kW至150kW。
所述非车辆端变频发射设备130包括，
具有功率因数校正PFC功能的地面整流器131；
设置在停车位110内的电力发射盘150；
由至少两电力半导体开关器件VS1、VS2、…和所述电力发射盘150的绕组电感L1串联以第一谐振电容C1R组成的、具有一次电路谐振频率f1R电流型半桥或全桥串联谐振逆变电路133、134；
用于控制半导体开关器件VS1、VS2、…的驱动控制电路模块135；
用于建立近场通信的地面近场通信NFC模块171和电连接该地面近场通信NFC模块171的地面近场通信NFC定位线圈172；
用于无线数据传输的地面蓝牙数据收发模块173；以及
变频微控制器MCU160；
市电经地面整流器131整流输出中间电力UDC至串联谐振逆变电路133、134，所述驱动控制电路模块135通过控制串联谐振逆变电路133、134的各电力半导体开关器件VS1、VS2、…调整一次电路谐振频率f1R；所述变频微控制器MCU160分别电连接驱动控制电路模块135、地面近场通信NFC模块171和地面蓝牙数据收发模块173；
所述车辆变频接收设备200包括，
安装在电动汽车210上的电力接收盘250，当电动汽车210停在停车位110时，使该电力接收盘250能够对准停车位110上的电力发射盘150但不接触，令所述电力接收盘250和电力发射盘150大致共轴线地发生电磁耦合；
用电力接收盘250的绕组电感L2和第二谐振电容C2R组成具有二次电路谐振频率f2R的电压型的并联谐振电路233；所述一次电路谐振频率f1R和二次电路谐振频率f2R尽量接近，即f1R≈f2R；
车载整流器231；
电池组总电压采样环节222和电池组充电电流传感器224；
用于建立近场通信的车载近场通信NFC模块271，和电连接该车载近场通信NFC模块271的车载近场通信NFC定位线圈272；
用于无线数据传输的车载蓝牙数据收发模块273；以及，
充电管理微控制器MCU260；
并联谐振电路233输出电能经过车载整流器231向总输出母线输出直流充电电能，该总输出母线用于电连接动力电池组400；所述电池组总电压采样环节222和电池组充电电流传感器224从总输出母线采集信号；所述充电管理微控制器MCU260分别电连接电池组总电压采样环节222、电池组充电电流传感器224、车载近场通信NFC模块271和车载蓝牙数据收发模块273；
当所述电动汽车210停入停车位110内并启动无线充电时，车载近场通信NFC模块271与地面近场通信NFC模块171通过各自的车载近场通信NFC定位线圈272和地面近场通信NFC定位线圈172首先建立近场通信通道；充电管理微控制器MCU260通过近场通信通道向变频微控制器MCU160发出电动汽车210的车辆信息和该电动汽车210的车载蓝牙数据收发模块273的蓝牙地址码；变频微控制器MCU160将蓝牙配对指令和所述蓝牙地址码发送至地面蓝牙数据收发模块173，从而借助所述蓝牙地址码在车载蓝牙数据收发模块273与地面蓝牙数据收发模块173之间建立蓝牙数据通道；变频微控制器MCU160控制启动驱动控制电路模块135，停车位无线充电系统进入无线充电过程。
如上所述，本发明第一、第二实施例将本发明谐振－移频实现汽车无线充电的系统与车辆电池管理设备300结合，以进一步详细说明本发明的实现方案。那么，电动汽车210还包括车辆电池管理设备300，该车辆电池管理设备300包括，
用于监测动力电池组400的电池管理系统BMS310；
用于为该电池管理系统BMS310提供电源的电池管理系统电源330；以及
其受控端电连接电池管理系统310的常开状态受控开关KaKb；
所述车辆变频接收设备200还包括，
从所述总输出母线获取直流电能的充电辅助电源模块340；以及，
CAN总线驱动隔离模块360；
充电辅助电源模块340电连接所述电池管理系统电源330；所述受控开关KaKb电连接在向所述动力电池组400的提供充电电能的总输出母线上，从而由电池管理系统BMS310控制而闭合导通或者断开开路所述总输出母线；所述CAN总线驱动隔离模块360通过控制器局域网CAN总线电连接在电池管理系统BMS310与充电管理微控制器MCU260之间；
电池管理系统BMS310通过采集的数据监测动力电池组400并发出充电控制指令，所述充电管理微控制器MCU260根据电池管理系统BMS310的指令和自身接收的采集数据与变频微控制器MCU160一起控制无线充电过程有序稳定地进行。
本发明两实施例所述电力半导体开关器件VS1、VS2、…是绝缘栅双极型晶体管IGBT，或者是电力金属－氧化层半导体场效应晶体管MOS-FET。
以下通过更详细实例进一步说明基于本发明的无线充电过程。
当动力电池组400处于过度放电情况下，通常都以电流软启动阶段开始充电，用小电流对动力电池组400开始充电，使电流逐渐递增至设定的充电电流。
在恒流控制充电阶段，电池管理系统BMS310对于动力电池组400指令以35A作为设定的充电电流，假定充电管理微控制器MCU260的IBA端电流取样，测得电流值为10A，充电微控制器MCU260向车载蓝牙数据收发模块273发出指令，增强充电电流，地面蓝牙数据收发模块173接收到指令后，令变频微控制器MCU160控制驱动控制电路模块135的降低驱动频率fdr。本实例中，驱动频率fdr升高时，功率变小，驱动频率fdr降低时，功率增大。例如，将驱动频率fdr由原来的55K降低至52K，此时，串联谐振逆变电路133、134输出功率增加，电力发射盘150发射磁场加大，电力接收盘250接收到的功率增加，电力接收盘L2与C2R谐振后送入整流器231的电压与电流增大，整流后电压升高电流增大。当采样电流大于设定的充电电流35A时，通过车载蓝牙数据收发模块273与地面蓝牙数据收发模块173的适时通信，使驱动控制电路模块135的驱动频率fdr升高，串联谐振逆变电路133、134的功率输出减小，使电力接收盘250输出能量减小，整流器输出充电电流减小。反之，整个无线负反馈控制环路使充电电流增大，最终至使充电电流维持在所设定的充电电流35A不变，达到恒流充电的目的。
经过前一阶段恒流充电后，当动力电池组400电压达到电池管理系统BMS310指令设定值后，例如充电电压320V，充电电流50A，进入限压充电阶段。此时充电管理微控制器MCU260向车载蓝牙数据收发模块273发出指令，车载蓝牙数据收发模块273通过无线链路传输给地面蓝牙数据收发模块173使变频微控制器MCU160控制驱动控制电路模块135的降低驱动频率fdr，令串联谐振逆变电路133、134输出功率提高，令电力发射盘150输出电流增加，发射功率增加，电力接收盘250接收功率增加，使车载整流器231输出电压调整在320V，电流为50A一定值范围。当二次电路输出电压变化，以及随着充电时间、电池组内阻变化，至使输出电压发生变化时，例如输出电压大于320V，充电管理微控制器MCU260收到的总电压实时参数UBA升高，充电管理微控制器MCU260通过车载蓝牙数据收发模块273和地面蓝牙数据收发模块173建立的无线链路发出指令，变频微控制器MCU160控制驱动控制电路模块135的升高驱动频率fdr，令电力发射盘150功率减小，即进入失谐状态，电流减小，电力发射盘150的绕组电感L1电压降低，磁场强度减小，电力接收盘250接收能量减小，整流后输出电压降低，电流减小。反之，假如输出电压降低而小于320V，无线负反馈控制环路中的变频微控制器MCU160控制驱动控制电路模块135的降低驱动频率fdr，车载整流器231输出电压升高。最终使之限压在320V标准的充电电压值范围内。
进入限压充电阶段中如果电池管理系统BMS310监测动力电池组400内阻在一段时间内不发生变化。车载整流器231输出在电压320V，电流50A的范围内。随着动力电池组400电容量充满，充电电流将慢慢减小，而电压恒定在320V范围内。当充电电流小到设定数值时，按照分步骤D33，根据电池管理系统BMS310的指令控制，无线充电过程结束。

Claims (7)

1.一种谐振－移频实现汽车无线充电的方法，包括如下步骤：
A.在停车位（110）近旁设置非车辆端变频发射设备（130）；为该非车辆端变频发射设备（130）设置以下器件和部件，
装设在停车位（110）内的电力发射盘（150）；
用于将输入的市电整流获得中间电力（UDC）的具有功率因数校正PFC功能的地面整流器（131）；
用至少两电力半导体开关器件（VS1、VS2、…），电力发射盘（150）的绕组电感（L1）以及与电力发射盘（150）的绕组电感（L1）串联的第一谐振电容（C1R）组成的电流型半桥或全桥串联谐振逆变电路（133、134）；所述中间电力（UDC）输入该串联谐振逆变电路（133、134），以一次电路谐振频率f1R发射超音频电力；
用于控制电力半导体开关器件（VS1、VS2、…）的驱动控制电路模块（135）；用于建立近场通信的地面近场通信NFC模块（171），以及电连接该地面近场通信NFC模块（171）的地面近场通信NFC定位线圈（172）；用于无线数据传输的地面蓝牙数据收发模块（173）；电连接驱动控制电路模块（135）、地面近场通信NFC模块（171）和地面蓝牙数据收发模块（173）的变频微控制器MCU（160）；
B.在安装有动力电池组（400）的电动汽车（210）上设置车辆变频接收设备（200），为该车辆变频接收设备（200）设置以下器件和部件，
电力接收盘（250），使电动汽车（210）停于步骤A所述停车位（110）上时，该电力接收盘（250）能够对准停车位（110）上的电力发射盘（150）但不接触，令所述电力接收盘（250）和电力发射盘（150）大致共轴线地发生电磁耦合；
用电力接收盘（250）的绕组电感（L2）和第二谐振电容（C2R）组成具有二次电路谐振频率f2R的电压型的并联谐振电路（233），以及车载整流器（231）；所述一次电路谐振频率f1R和二次电路谐振频率f2R尽量接近，即f1R≈f2R；所述并联谐振电路（233）通过电磁感应、用无线方式从电力发射盘（150）的绕组电感（L1）接收电力，经车载整流器（231）整流后为电动汽车（210）上的动力电池组（400）充电；
设置在向所述动力电池组（400）提供充电电能的总输出母线上的电池组总电压采样环节（222）和电池组充电电流传感器（224）；用于建立近场通信的车载近场通信NFC模块（271），以及电连接该车载近场通信NFC模块（271）的车载近场通信NFC定位线圈（272）；用于无线数据传输的车载蓝牙数据收发模块（273）；电连接电池组总电压采样环节（222）、电池组充电电流传感器（224）、车载近场通信NFC模块（271）和车载蓝牙数据收发模块（273）的充电管理微控制器MCU（260）；
C.当步骤B所述电动汽车（210）停入步骤A所述停车位（110）内并启动无线充电时，车载近场通信NFC模块（271）与地面近场通信NFC模块（171）通过各自的车载近场通信NFC定位线圈（272）和地面近场通信NFC定位线圈（172）建立近场通信通道，充电管理微控制器MCU（260）通过近场通信通道向变频微控制器MCU（160）发出电动汽车（210）的车辆信息和该电动汽车（210）的车载蓝牙数据收发模块（273）的蓝牙地址码，变频微控制器MCU（160）将蓝牙配对指令和所述蓝牙地址码发送至地面蓝牙数据收发模块（173），从而借助所述蓝牙地址码在车载蓝牙数据收发模块（273）与地面蓝牙数据收发模块（173）之间建立蓝牙数据通道；
D.变频微控制器MCU（160）和充电管理微控制器MCU（260）通过步骤C建立的近场通信通道确认电力发射盘（150）和电力接收盘（250）对正，并且确认步骤C建立的蓝牙数据通道通信正常后，变频微控制器MCU（160）控制启动驱动控制电路模块（135），进入无线充电过程。
2.根据权利要求1所述的谐振－移频实现汽车无线充电的方法，其特征在于：
所述电动汽车（210）还安装有车辆电池管理设备（300），该车辆电池管理设备（300）包括用于监测动力电池组（400）的电池管理系统BMS（310），用于为该电池管理系统BMS（310）提供电源的电池管理系统电源（330），以及受电池管理系统（310）控制的常开状态受控开关（KaKb）；那么，
步骤B中，为车辆变频接收设备（200）还设置以下器件和部件，
经过车载整流器（231）而从并联谐振电路（233）获取直流电能的充电辅助电源模块（340），将该充电辅助电源模块（340）电连接所述电池管理系统电源（330）；
通过控制器局域网CAN总线电连接在电池管理系统BMS（310）与充电管理微控制器MCU（260）之间的CAN总线驱动隔离模块（360）；
将所述受控开关（KaKb）的开关端子电连接在车辆变频接收设备（200）向所述动力电池组（400）的提供充电电能的总输出母线上；
那么，步骤D包括如下分步骤，
D1.变频微控制器MCU（160）和充电管理微控制器MCU（260）通过步骤C建立的近场通信通道确认电力发射盘（150）和电力接收盘（250）对正，并且确认步骤C建立的蓝牙数据通道通信正常后，变频微控制器MCU（160）控制启动驱动控制电路模块（135）；
D2.充电辅助电源模块（340）将获取的直流电能输出至电池管理系统电源（330），以启动电池管理系统BMS（310）；电池管理系统BMS（310）通过控制器局域网CAN总线与充电管理微控制器MCU（260）建立连接，并控制受控开关（KaKb）闭合导通，使车辆变频接收设备（200）通过总输出母线向所述动力电池组（400）的提供充电电能；
D3.车辆变频接收设备（200）和非车辆端变频发射设备（130）根据电池管理系统BMS（310）的指令对完成对动力电池组（400）的充电过程。
3.根据权利要求2所述的谐振－移频实现汽车无线充电的方法，其特征在于：
所述分步骤D1还包括如下分步骤，
D11.通过车载近场通信NFC定位线圈（272）和地面近场通信NFC定位线圈（172）建立的近场通信通道，充电管理微控制器MCU（260）检测电动汽车（210）在停车位（110）内的位置是否符合无线充电要求，即电力接收盘（250）和电力发射盘（150）的中心位置距离是否在设定范围内；
如果不在设定范围内，车辆变频接收设备（200）提示“车辆没有停好，不能开启充电”；重新进行分步骤D11；
如果在设定范围内，确认电力发射盘（150）和电力接收盘（250）对正，继续进行后续分步骤；
D12.通过车载蓝牙数据收发模块（273）和地面蓝牙数据收发模块（173）建立的蓝牙数据通道，充电管理微控制器MCU（260）和变频微控制器MCU（160）互相发送确认信息，以检测蓝牙数据通道；
检测蓝牙数据通道不正常，重新进行分步骤D12；
检测蓝牙数据通道正常，继续进行后续分步骤；
D13.变频微控制器MCU（160）向驱动控制电路模块（135）发出启动指令，驱动控制电路模块（135）控制电力半导体开关器件（VS1、VS2、…）运行，从而超音频电力经由电力发射盘（150）发射至电力接收盘（250），由电力接收盘（250）接收电力并变换为适合该电动汽车（210）上动力电池组（220）充电的充电电能。
4.根据权利要求2所述的谐振－移频实现汽车无线充电的方法，其特征在于：
所述分步骤D3还包括如下分步骤，
D32.设置在电动汽车（210）上的电池管理系统BMS（310）实时地向充电管理微控制器MCU（260）发出以最佳恒定充电电流(IOP)进行恒流充电的指令，或者以限制电压（UMAX）进行限压充电的指令；
电池组总电压采样环节（222）和电池组充电电流传感器（224），将获得的动力电池组（400）充电状态总电压实时参数（UBA）和充电电流实时参数（IBA）输入至充电管理微控制器MCU（260）；充电管理微控制器MCU（260）将收到的总电压实时参数（UBA）和充电电流实时参数（IBA），分别同限制电压（UMAX）或最佳恒定充电电流(IOP)比较，取得限制最高充电电压的电压误差信号（Δu）和保持恒流充电的电流误差信号（Δi），并通过车载蓝牙数据收发模块（273）和地面蓝牙数据收发模块（173）建立的蓝牙数据通道，将电压误差信号（Δu）和电流误差信号（Δi）反馈至变频微控制器MCU（160）；
所述变频微控制器MCU（160）的逻辑运算单元将收到的电压误差信号（Δu）和电流误差信号（Δi）经逻辑运算后输出调节信号uadj至驱动控制电路模块（135）；假设调节信号uadj>0代表实时充电电流（IBA）太大，或者是实时充电总电压（UBA）太高，或者是二者兼有，那就迅即降低或升高逆变驱动频率（fdr），使之偏离甚至远离一次谐振电路和二次谐振电路的自然谐振频率f1R、f2R，以减少充电功率；在如此假设下，调节信号uadj<0当然就代表相反的情况，就应该升高或降低逆变驱动频率（fdr），使之趋近甚至等同一次谐振电路和二次谐振电路的自然谐振频率f1R、f2R，以增加充电功率；从而在进行恒流充电或者限压充电的同时，保证充电过程稳定。
5.根据权利要求4所述的谐振－移频实现汽车无线充电的方法，其特征在于：
在分步骤D32之后还包括如下分步骤，
D33.当电池管理系统BMS（310）监测动力电池组（400）达到设置的充满电设置值时，电池管理系统BMS（310）向充电管理微控制器MCU（260）输出停止充电指令；同时控制受控开关（KaKb）断开；
充电管理微控制器MCU（260）通过蓝牙数据通道向变频微控制器MCU（160）发送停止充电指令，同时控制车载蓝牙数据收发模块（273）与地面蓝牙数据收发模块（173）断开无线连接；
变频微控制器MCU（160）控制驱动控制电路模块（135）停止运行，并进入待机状态。
6.一种谐振－移频实现汽车无线充电的系统，其特征在于：
包括安装在停车位（110）近旁的非车辆端变频发射设备（130），以及安装在配置有动力电池组（400）的电动汽车（210）上的车辆变频接收设备（200）；
所述非车辆端变频发射设备（130）包括，
具有功率因数校正PFC功能的地面整流器（131）；
设置在停车位（110）内的电力发射盘（150）；
由至少两电力半导体开关器件（VS1、VS2、…）、电力发射盘（150）的绕组电感（L1）以及与电力发射盘（150）的绕组电感（L1）串联的第一谐振电容（C1R）组成的、具有一次电路谐振频率f1R电流型半桥或全桥串联谐振逆变电路（133、134）；
用于控制半导体开关器件（VS1、VS2、…）的驱动控制电路模块（135）；
用于建立近场通信的地面近场通信NFC模块（171）和电连接该地面近场通信NFC模块（171）的地面近场通信NFC定位线圈（172）；
用于无线数据传输的地面蓝牙数据收发模块（173）；以及
变频微控制器MCU（160）；
市电经地面整流器（131）整流输出中间电力（UDC）至串联谐振逆变电路（133、134），所述驱动控制电路模块（135）通过控制串联谐振逆变电路（133、134）的各电力半导体开关器件（VS1、VS2、…）调整一次电路谐振频率f1R；所述变频微控制器MCU（160）分别电连接驱动控制电路模块（135）、地面近场通信NFC模块（171）和地面蓝牙数据收发模块（173）；
所述车辆变频接收设备（200）包括，
安装在电动汽车（210）上的电力接收盘（250），当电动汽车（210）停在停车位（110）时，使该电力接收盘（250）能够对准停车位（110）上的电力发射盘（150）但不接触，令所述电力接收盘（250）和电力发射盘（150）大致共轴线地发生电磁耦合；
用电力接收盘（250）的绕组电感（L2）和第二谐振电容（C2R）组成具有二次电路谐振频率f2R的电压型的并联谐振电路（233）；所述一次电路谐振频率f1R和二次电路谐振频率f2R尽量接近，即f1R≈f2R；
车载整流器（231）；
电池组总电压采样环节（222）和电池组充电电流传感器（224）；
用于建立近场通信的车载近场通信NFC模块（271），和电连接该车载近场通信NFC模块（271）的车载近场通信NFC定位线圈（272）；
用于无线数据传输的车载蓝牙数据收发模块（273）；以及，
充电管理微控制器MCU（260）；
并联谐振电路（233）输出电能经过车载整流器（231）向总输出母线输出直流充电电能，该总输出母线用于电连接动力电池组（400）；所述电池组总电压采样环节（222）和电池组充电电流传感器（224）从总输出母线采集信号；所述充电管理微控制器MCU（260）分别电连接电池组总电压采样环节（222）、电池组充电电流传感器（224）、车载近场通信NFC模块（271）和车载蓝牙数据收发模块（273）；
当所述电动汽车（210）停入停车位（110）内并启动无线充电时，车载近场通信NFC模块（271）与地面近场通信NFC模块（171）通过各自的车载近场通信NFC定位线圈（272）和地面近场通信NFC定位线圈（172）首先建立近场通信通道；充电管理微控制器MCU（260）通过近场通信通道向变频微控制器MCU（160）发出电动汽车（210）的车辆信息和该电动汽车（210）的车载蓝牙数据收发模块（273）的蓝牙地址码；变频微控制器MCU（160）将蓝牙配对指令和所述蓝牙地址码发送至地面蓝牙数据收发模块（173），从而借助所述蓝牙地址码在车载蓝牙数据收发模块（273）与地面蓝牙数据收发模块（173）之间建立蓝牙数据通道；变频微控制器MCU（160）控制启动驱动控制电路模块（135），停车位无线充电系统进入无线充电过程。
7.根据权利要求6所述的谐振－移频实现汽车无线充电的系统，其特征在于：
所述电力半导体开关器件（VS1、VS2、…）是绝缘栅双极型晶体管IGBT，或者是电力金属－氧化层半导体场效应晶体管MOS-FET。
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