CN109586421B - 感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法 - Google Patents

感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法，基于本发明的感应式无线电能传输系统中的发射端部分和接收端部分的设计，并结合发射端部分和接收端部分相互配合以及5个功率调节参数，共同完成车载动力电池恒流恒压充电功能，实现系统传输功率及传输效率的最优控制；与此同时，基于本发明的感应式无线电能传输系统可实现四种工作模式，使发射端部分和接收端部分的线圈能够更好地配对，两部分线圈结构具有较好的兼容性及互操作性。此外，发射端三相桥逆变模块和接收端三相桥整流模块均采用三相桥结构，而非传统的H桥结构，因此，当系统中的逆变桥和整流桥中的某一桥臂出现故障，通过相应的控制，系统仍可以进行功率传输，具有较好的故障容忍性。

Description

感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法。
背景技术
车载感应式无线电能传输系统以其充电便捷性、充电安全性及环境适应性等优点得到了快速的发展，然而目前车载感应式无线电能传输系统仍存在以下技术不足点：
(1)车载端与非车载端线圈结构兼容性问题：当车载端部分由供应商A提供，而非车载端部分由供应商B提供，二者需要相互配合以完成无线充电功能，线圈结构兼容性是必须要解决的问题。
(2)系统故障容忍性较低的问题：传统感应式无线电能传输系统多采用H桥逆变器结构，当某一桥臂发生故障，则系统无法正常运行，系统故障容忍性较低。
(3)系统充电功率调节参数不足问题：传统的感应式无线电能传输系统一般采用发射端(非车载端)占空比调节控制方法，调节参数较单一，难以实现线圈位错情况下系统输出功率的宽范围调节。
(4)单环(发射端控制环)控制问题：传统感应式充电系统一般采用单环控制(发射端控制环)方式，该方式对无线通讯带宽要求较高，另外，由于动力电池需要恒流恒压(CC/CV)控制，故需要快速控制环，若采用传统的单环控制，会导致系统输出电压或电流产生振荡等风险。
(5)传输功率及传输效率优化控制问题：由于传统感应式充电系统功率调节参数单一，为了实现额定传输功率，没有额外调节参数来优化传输效率。另外，相比传导式充电系统，感应式充电系统效率略低2％左右，故寻求满足额定传输功率下的传输效率优化控制对感应式无线充电系统是尤为重要的。
针对现有技术中车载感应式无线电能传输系统存在的不足，本领域技术人员一直在寻找解决的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法，以解决使用现有技术中车载感应式无线电能传输系统存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种感应式无线电能传输系统，适用于电动汽车，所述感应式无线电能传输系统包括：发射端部分和接收端部分，所述发射端部分包括：依次连接的功率因数校正模块(1)、发射端三相桥逆变模块(2)、发射端谐振模块(3)、发射端采样/驱动模块(4)及发射端控制模块(5)，所述发射端采样/驱动模块(4)还分别与所述功率因数校正模块(1)和所述发射端三相桥逆变模块(2)连接；
所述接收端部分包括：依次连接的接收端谐振模块(6)、接收端三相桥整流模块(7)、接收端采样/驱动模块(8)及接收端控制模块(9)，所述接收端采样/驱动模块(8)还分别与接收端谐振模块(6)和接收端三相桥整流模块(7)连接；其中，所述发射端谐振模块(3)和所述接收端谐振模块(6)通过磁耦合进行能量传输；所述发射端控制模块(5)和所述接收端控制模块(9)通过无线通讯进行信息交互。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述功率因数校正模块(1)包括：第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)、第一NMOS管(S1)、第二NMOS管(S2)、第三NMOS管(S3)及电容(CDC)；其中，第一二极管(D1)与第二二极管(D2)串联，第三二极管(D3)与第四二极管(D4)串联，所述第一二极管(D1)的阴极与第三二极管(D3)的阴极连接，第二二极管(D2)的阳极与第四二极管(D4)的阳极连接；第一电感(L1)的一端与第三二极管(D3)的阴极连接，另一端与第五二极管(D5)的阳极连接；第二电感(L2)的一端与第三二极管(D3)的阴极连接，另一端与第六二极管(D6)的阳极连接；第三电感(L3)的一端与第三二极管(D3)的阴极连接，另一端与第七二极管(D7)的阳极连接；第五二极管(D5)的阴极分别与第六二极管(D6)的阴极和第七二极管(D7)的阴极连接；第一NMOS管(S1)的漏极与第五二极管(D5)的阳极连接，第一NMOS管(S1)的源极与第四二极管(D4)的阳极连接；第二NMOS管(S2)的漏极与第六二极管(D6)的阳极连接，第二NMOS管(S2)的源极与第四二极管(D4)的阳极连接；第三NMOS管(S3)的漏极与第七二极管(D7)的阳极连接，第二NMOS管(S2)的源极与第四二极管(D4)的阳极连接；所述电容(CDC)的一端与第七二极管(D7)的阴极连接，另一端与第三NMOS管(S3)的源极连接。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述发射端三相桥逆变模块(2)包括：第四NMOS管(S4)、第五NMOS管(S5)、第六NMOS管(S6)、第七NMOS管(S7)、第八NMOS管(S8)及第九NMOS管(S9)；其中，第四NMOS管(S4)的源极与第五NMOS管(S5)的漏极连接，第四NMOS管(S4)的漏极与第五二极管的阴极连接，第五NMOS管(S5)的源极与第三NMOS管的源极连接；第六NMOS管(S6)的源极与第七NMOS管(S7)的漏极连接，第六NMOS管(S6)的漏极与第四NMOS管(S4)的漏极连接，第七NMOS管(S7)的源极与第五NMOS管(S5)的源极连接；第八NMOS管(S8)的源极与第九NMOS管(S9)的漏极连接，第八NMOS管(S8)的漏极与第六NMOS管(S6)的漏极连接，第九NMOS管(S9)的源极与第七NMOS管(S7)的源极连接。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述发射端谐振模块(3)包括：第一发射电感(Lp1)、第二发射电感(Lp2)、第一发射电容(Cp1)、第二发射电容(Cp2)、第三发射电容(Cp3)、第四发射电容(Cp4)、第一线圈(Coil1)、第二线圈(Coil2)、第一开关(Sp1)及第二开关(Sp2)；其中，依次串联的第一发射电感(Lp1)、第二发射电容(Cp2)、第一线圈(Coil1)、第二线圈(Coil2)、第四发射电容(Cp4)及第二发射电感(Lp2)；第一发射电容(Cp1)与第三发射电容(Cp3)串联，且第一发射电容(Cp1)的一端与第一发射电感(Lp1)的一端连接，第一发射电感(Lp1)的另一端与第四NMOS管(S4)的源极连接，第三发射电容(Cp3)的一端与第二发射电感(Lp2)的一端连接，第二发射电感(Lp2)的另一端与第九NMOS管(S9)的漏极连接；第一开关(Sp1)设置于第六NMOS管(S6)的源极和第一发射电容(Cp1)与第三发射电容(Cp3)之间的连接线上；第二开关(Sp2)设置于第一发射电容(Cp1)与第三发射电容(Cp3)之间的连接线与第一线圈(Coil1)和第二线圈(Coil2)之间的连接线上。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述第一开关(Sp1)和所述第二开关(Sp2)为继电器、两个对接的MOS管或晶闸管。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述接收端三相桥整流模块(7)包括：第十NMOS管(S10)、第十一NMOS管(S11)、第十二NMOS管(S12)、第十三NMOS管(S13)、第十四NMOS管(S14)、第十五NMOS管(S15)及高压滤波电容(CHVB)；其中，第十NMOS管(S10)的源极与第十一NMOS管(S11)的漏极连接；第十二NMOS管(S12)的源极与第十三NMOS管(S13)的漏极连接，第十二NMOS管(S12)的漏极与第十NMOS管(S10)的漏极连接，第十三NMOS管(S13)的源极与第十一NMOS管(S11)的源极连接；第十四NMOS管(S14)的源极与第十五NMOS管(S15)的漏极连接，第十四NMOS管(S14)的漏极与第十二NMOS管(S12)的漏极连接，第十五NMOS管(S15)的源极与第十三NMOS管(S13)的源极连接；高压滤波电容(CHVB)的一端与第十四NMOS管(S14)的漏极连接，另一端与第十五NMOS管(S15)的源极连接。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述接收端谐振模块(6)包括：第一接收电感(Ls1)、第二接收电感(Ls2)、第一接收电容(Cs1)、第二接收电容(Cs2)、第三接收电容(Cs3)、第四接收电容(Cs4)、第三线圈(Coil3)、第四线圈(Coil4)、第一接收开关(Ss1)及第二接收开关(Ss2)；其中，依次串联的第一接收电感(Ls1)、第二接收电容(Cs2)、第三线圈(Coil3)、第四线圈(Coil4)、第四接收电容(Cs4)及第二接收电感(Ls2)；第一接收电容(Cs1)与第三接收电容(Cs3)串联，且第一接收电容(Cs1)的一端与第一接收电感(Ls1)的一端连接，第一接收电感(Ls1)的另一端与第十NMOS管(S10)的源极连接，第三接收电容(Cs3)的一端与第二接收电感(Ls2)的一端连接，第二接收电感(Ls2)的另一端与第十五NMOS管(S15)的漏极连接；第一接收开关(Ss1)设置于第十二NMOS管(S12)的源极和第一接收电容(Cs1)与第三接收电容(Cs3)之间的连接线上；第二接收开关(Ss2)设置于第一接收电容(Cs1)与第三接收电容(Cs3)之间的连接线与第三线圈(Coil3)和第四线圈(Coil4)之间的连接线上。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述第一接收开关(Ss1)和所述第二接收开关(Ss2)为继电器、两个对接的MOS管或晶闸管。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，还包括交流电源(AC)和高压电池组，所述交流电源(AC)设置于第一二极管(D1)的阳极与第三二极管(D3)的阳极之间；所述高压电池组与高压滤波电容(CHVB)并联。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述感应式无线电能传输系统具有四种工作模式，包括：发射端单线圈/接收端单线圈模式、发射端单线圈/接收端双线圈模式、发射端双线圈/接收端单线圈模式及发射端双线圈/接收端双线圈模式。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端单线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)；由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)传递至接收端谐振模块(6)的第四线圈(Coil4)；由发射端谐振模块(3)的第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)；或者由发射端谐振模块(3)的第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第四线圈(Coil4)。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)时，发射端三相桥逆变模块(2)中的第三桥臂不工作，发射端谐振模块(3)中的第一开关(Sp1)和第二开关(Sp2)处于闭合状态，且接收端三相桥整流模块(7)中的第三桥臂不工作，接收端谐振模块(6)中的第二接收开关(Ss2)和第一接收开关(Ss1)处于闭合状态。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端双线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)和第四线圈(Coil4)；或者由发射端谐振模块(3)的第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)和第四线圈(Coil4)。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)和第四线圈(Coil4)时，发射端三相桥逆变模块(2)中的第三桥臂不工作，发射端谐振模块(3)中的第一开关(Sp1)和第二开关(Sp2)处于闭合状态，且接收端谐振模块(6)中的第二接收开关(Ss2)和第一接收开关(Ss1)处于断开状态。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端单线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)和第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)；或者由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)和第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第四线圈(Coil4)。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)和第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)时，发射端谐振模块(3)中的第一开关(Sp1)和第二开关(Sp2)处于断开模式下，且接收端三相桥整流模块(7)中的第三桥臂不工作，接收端谐振模块(6)中的第二接收开关(Ss2)和第一接收开关(Ss1)处于闭合状态。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端双线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)和第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)和第四线圈(Coil4)。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，系统能量由发射端谐振模块(3)的第一线圈(Coil1)和第二线圈(Coil2)传递至接收端谐振模块(6)的第三线圈(Coil3)和第四线圈(Coil4)时，发射端谐振模块(3)中的第一开关(Sp1)和第二开关(Sp2)处于断开状态，且接收端谐振模块(6)中的第二接收开关(Ss2)和第一接收开关(Ss1)处于断开状态。
可选的，在所述的感应式无线电能传输系统中，所述发射端采样/驱动模块(4)、所述发射端控制模块(5)、所述接收端采样驱动模块(8)和所述接收端控制模块(9)共同构成双边弱耦合优化控制系统；
其中，所述发射端采样/驱动模块(4)包括：发射端PFC采样模块(41)、发射端PFC驱动模块(42)、发射端三相桥驱动模块(43)及发射端谐振腔采样模块(44)；所述发射端PFC采样模块(41)和所述发射端PFC驱动模块(42)分别与功率因数校正模块1连接，所述发射端三相桥驱动模块(43)和所述发射端谐振腔采样模块(44)分别与所述发射端三相桥逆变模块(2)和所述发射端谐振模块(3)连接；
所述发射端控制模块(5)包括：PFC控制电压电流环模块(51)、PFC输出电压参考模块(52)、谐振腔电流环模块(53)、电流参考模块(54)、发射端优化控制模块(55)及发射端无线通讯模块(56)；所述PFC控制电压电流环模块(51)分别与所述发射端PFC采样模块(41)、所述发射端PFC驱动模块(42)连接及所述PFC输出电压参考模块(52)连接，所述PFC输出电压参考模块(52)分别与所述电流参考模块(54)和所述发射端优化控制模块(55)连接，所述谐振腔电流环模块(53)分别与所述发射端三相桥驱动模块(43)、所述电流参考模块(54)及所述发射端优化控制模块(55)连接，所述发射端优化控制模块(55)分别与所述电流参考模块(54)和所述发射端无线通讯模块(56)连接；
所述接收端采样驱动模块(8)包括：接收端谐振腔采样模块(81)、接收端三相桥驱动模块(82)及电池充电电压/电流采样模块(83)；所述接收端谐振腔采样模块(81)与所述接收端谐振模块(6)连接，所述接收端三相桥驱动模块(82)和所述电池充电电压/电流采样模块(83)均与所述接收端三相桥整流模块(7)连接；
所述接收端控制模块(9)包括：接收端优化控制模块(91)、接收端无线通讯模块(92)、电池充电电压环/电流环模块(93)、电池充电电压参考/电流参考模块(94)及BMS充电需求模块(95)；所述接收端优化控制模块(91)分别与所述接收端谐振腔采样模块(81)、所述电池充电电压环/电流环模块(93)、所述电池充电电压参考/电流参考模块(94)及所述接收端无线通讯模块(92)连接，所述电池充电电压环/电流环模块(93)分别与所述电池充电电压/电流采样模块(83)和所述电池充电电压参考/电流参考模块(94)连接，所述电池充电电压参考/电流参考模块(94)与所述BMS充电需求模块(95)连接。
本发明还提供一种多调节参数控制方法，适用于如上所述的感应式无线电能传输系统，所述多调节参数控制方法包括如下步骤：
采用功率因数校正电压电流双闭环控制功率因数校正模块(1)；
采用通断控制发射端谐振模块(3)和所述接收端谐振模块(6)中的所有开关；
采用移相控制发射端三相桥逆变模块(2)和接收端三相桥整流模块(7)。
可选的，在所述的多调节参数控制方法中，基于所述多调节参数控制方法改变的系统功率调节参数包括：PFC输出直流电压、发射端逆变桥输出脉宽、磁能线圈耦合互感、接收端整流桥输入脉宽及逆变桥/整流桥相角差。
在本发明所提供的感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法中，基于本发明的感应式无线电能传输系统中的发射端部分和接收端部分的设计，并结合发射端部分(非车载端)和接收端部分(车载端)相互配合以及5个功率调节参数，共同完成车载动力电池恒流恒压充电功能，实现系统传输功率及传输效率的最优控制；与此同时，基于本发明的感应式无线电能传输系统可以实现四种工作模式，使得发射端部分和接收端部分的线圈能够更好地配对，两部分线圈结构具有较好的兼容性及互操作性。此外，发射端三相桥逆变模块和接收端三相桥整流模块均采用三相桥结构，而非传统的H桥结构，因此，当感应式无线电能传输系统中的逆变桥和整流桥中的某一桥臂出现了故障，通过相应的控制，系统仍然可以进行功率传输，具有较好的故障容忍性。
另一方面，基于所述多调节参数控制方法改变的系统传输功率的调节参数互相配合，以完成线圈位错情况下系统输出功率的宽范围调节。
另一方面，基于本发明的感应式无线电能传输系统采用双边弱耦合控制策略，将发射端和接收端相对独立，有利于控制层面的互操作性实现；的接收端部分的设计，在发射端控制模块中形成有PFC电压电流控制环和谐振腔电流控制环，在接收端控制模块中形成有电池充电电压环/电流环和感应电压控制环，其中，PFC电压电流控制环、谐振腔电流控制环和电池充电电压环/电流环均为快速控制环路；感应电压控制环为弱耦合慢速控制环路，因此接收端控制器可以快速响应动力电池管理系统的控制指令，实现动力电池充电电压电流的快速调节，可以及时停止输出充电电流，有利于提高功能安全等级。
另一方面，通过基于多个系统功率调节参数的调节实现系统最优控制，从而保证系统一直工作在传输功率和传输效率最优状态。
附图说明
图1是本发明一实施例中感应式无线电能传输系统的示意图；
图2是本发明一实施例中感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端单线圈模式时的示意图；
图3是本发明一实施例中感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端双线圈模式时的示意图；
图4是本发明一实施例中感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端单线圈模式时的示意图；
图5是本发明一实施例中感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端双线圈模式时的示意图；
图6是本发明一实施例中双边弱耦合优化控制系统框图；
图7是本发明一实施例中多调节参数控制方法应用时的示意图；
图8是本发明一实施例中系统效率优化控制方法逻辑流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
请参考图1，其为本实施例中感应式无线电能传输系统的示意图。如图1所示，所述感应式无线电能传输系统包括：发射端部分和接收端部分，所述发射端部分包括：依次连接的功率因数校正模块1(或称PFC模块)、发射端三相桥逆变模块2、发射端谐振模块3、发射端采样/驱动模块4及发射端控制模块5，所述发射端采样/驱动模块4还分别与所述功率因数校正模块1和所述发射端三相桥逆变模块2连接；所述接收端部分包括：依次连接的接收端谐振模块6、接收端三相桥整流模块7、接收端采样/驱动模块8及接收端控制模块9，所述接收端采样/驱动模块8还分别与接收端谐振模块6和接收端三相桥整流模块7连接；其中，所述发射端谐振模块3和所述接收端谐振模块6通过磁耦合进行能量传输；所述发射端控制模块5和所述接收端控制模块9通过无线通讯进行信息交互。基于能量和信息的交互，发射端(非车载端)部件和接收端(车载端)部件相互配合，共同完成车载动力电池恒流恒压充电功能，并同时实现系统传输功率及传输效率的最优控制。
下面结合图1，具体阐述各个模块的具体构成元件。其中，所述功率因数校正模块1包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一NMOS管S1、第二NMOS管S2、第三NMOS管S3及电容CDC；其中，第一二极管D1与第二二极管D2串联，第三二极管D3与第四二极管D4串联，所述第一二极管D1的阴极与第三二极管D3的阴极连接，第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阳极连接；第一电感L1的一端与第三二极管D3的阴极连接，另一端与第五二极管D5的阳极连接；第二电感L2的一端与第三二极管D3的阴极连接，另一端与第六二极管D6的阳极连接；第三电感L3的一端与第三二极管D3的阴极连接，另一端与第七二极管D7的阳极连接；第五二极管D5的阴极分别与第六二极管D6的阴极和第七二极管D7的阴极连接；第一NMOS管S1的漏极与第五二极管D5的阳极连接，第一NMOS管S1的源极与第四二极管D4的阳极连接；第二NMOS管S2的漏极与第六二极管D6的阳极连接，第二NMOS管S2的源极与第四二极管D4的阳极连接；第三NMOS管S3的漏极与第七二极管D7的阳极连接，第二NMOS管S2的源极与第四二极管D4的阳极连接；所述电容CDC的一端与第七二极管D7的阴极连接，另一端与第三NMOS管S3的源极连接。
所述发射端三相桥逆变模块2包括：第四NMOS管S4、第五NMOS管S5、第六NMOS管S6、第七NMOS管S7、第八NMOS管S8及第九NMOS管S9；其中，第四NMOS管S4的源极与第五NMOS管S5的漏极连接，第四NMOS管S4的漏极与第五二极管的阴极连接，第五NMOS管S5的源极与第三NMOS管的源极连接；第六NMOS管S6的源极与第七NMOS管S7的漏极连接，第六NMOS管S6的漏极与第四NMOS管S4的漏极连接，第七NMOS管S7的源极与第五NMOS管S5的源极连接；第八NMOS管S8的源极与第九NMOS管S9的漏极连接，第八NMOS管S8的漏极与第六NMOS管S6的漏极连接，第九NMOS管S9的源极与第七NMOS管S7的源极连接。
所述发射端谐振模块3包括：第一发射电感Lp1、第二发射电感Lp2、第一发射电容Cp1、第二发射电容Cp2、第三发射电容Cp3、第四发射电容Cp4、第一线圈Coil1、第二线圈Coil2、第一开关Sp1及第二开关Sp2；其中，依次串联的第一发射电感Lp1、第二发射电容Cp2、第一线圈Coil1、第二线圈Coil2、第四发射电容Cp4及第二发射电感Lp2；第一发射电容Cp1与第三发射电容Cp3串联，且第一发射电容Cp1的一端与第一发射电感Lp1的一端连接，第一发射电感Lp1的另一端与第四NMOS管S4的源极连接，第三发射电容Cp3的一端与第二发射电感Lp2的一端连接，第二发射电感Lp2的另一端与第九NMOS管S9的漏极连接；第一开关Sp1设置于第六NMOS管S6的源极和第一发射电容Cp1与第三发射电容Cp3之间的连接线上；第二开关Sp2设置于第一发射电容Cp1与第三发射电容Cp3之间的连接线与第一线圈Coil1和第二线圈Coil2之间的连接线上。
所述接收端三相桥整流模块7包括：第十NMOS管S10、第十一NMOS管S11、第十二NMOS管S12、第十三NMOS管S13、第十四NMOS管S14、第十五NMOS管S15及高压滤波电容CHVB；其中，第十NMOS管S10的源极与第十一NMOS管S11的漏极连接；第十二NMOS管S12的源极与第十三NMOS管S13的漏极连接，第十二NMOS管S12的漏极与第十NMOS管S10的漏极连接，第十三NMOS管S13的源极与第十一NMOS管S11的源极连接；第十四NMOS管S14的源极与第十五NMOS管S15的漏极连接，第十四NMOS管S14的漏极与第十二NMOS管S12的漏极连接，第十五NMOS管S15的源极与第十三NMOS管S13的源极连接；高压滤波电容CHVB的一端与第十四NMOS管S14的漏极连接，另一端与第十五NMOS管S15的源极连接。
所述接收端谐振模块6包括：第一接收电感Ls1、第二接收电感Ls2、第一接收电容Cs1、第二接收电容Cs2、第三接收电容Cs3、第四接收电容Cs4、第三线圈Coil3、第四线圈Coil4、第一接收开关Ss1及第二接收开关Ss2；其中，依次串联的第一接收电感Ls1、第二接收电容Cs2、第三线圈Coil3、第四线圈Coil4、第四接收电容Cs4及第二接收电感Ls2；第一接收电容Cs1与第三接收电容Cs3串联，且第一接收电容Cs1的一端与第一接收电感Ls1的一端连接，第一接收电感Ls1的另一端与第十NMOS管S10的源极连接，第三接收电容Cs3的一端与第二接收电感Ls2的一端连接，第二接收电感Ls2的另一端与第十五NMOS管S15的漏极连接；第一接收开关Ss1设置于第十二NMOS管S12的源极和第一接收电容Cs1与第三接收电容Cs3之间的连接线上；第二接收开关Ss2设置于第一接收电容Cs1与第三接收电容Cs3之间的连接线与第三线圈Coil3和第四线圈Coil4之间的连接线上。
进一步地，感应式无线电能传输系统还包括交流电源AC和高压电池组，所述交流电源AC设置于第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阳极之间；所述高压电池组与高压滤波电容CHVB并联。
基于具有如上结构的感应式无线电能传输系统，可以实现四种工作模式，具体包括发射端单线圈/接收端单线圈模式、发射端单线圈/接收端双线圈模式、发射端双线圈/接收端单线圈模式及发射端双线圈/接收端双线圈模式，对应模式下系统的结构状态具体可参考图2至图5。
如图2所示，所述感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端单线圈模式时，本实施例中，发射端三相桥逆变模块2中的第三桥臂不工作，发射端谐振模块3中的第一开关Sp1和第二开关Sp2处于闭合状态，且接收端三相桥整流模块7中的第三桥臂不工作，接收端谐振模块6中的第二接收开关Ss2和第一接收开关Ss1处于闭合状态；此时，系统能量由发射端谐振模块3的第一线圈Coil1传递至接收端谐振模块6的第三线圈Coil3。可以理解的，系统的能量还可由发射端谐振模块3的第一线圈Coil1传递至接收端谐振模块6的第四线圈Coil4；由发射端谐振模块3的第二线圈Coil2传递至接收端谐振模块6的第三线圈Coil3；或者由发射端谐振模块3的第二线圈Coil2传递至接收端谐振模块6的第四线圈Coil4，各自所对应的桥臂是否工作进行相应调整即可实现。
如图3所示，所述感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端双线圈模式时，本实施例中，发射端三相桥逆变模块2中的第三桥臂不工作，发射端谐振模块3中的第一开关Sp1和第二开关Sp2处于闭合状态，且接收端谐振模块6中的第二接收开关Ss2和第一接收开关Ss1处于断开状态；此时，系统能量由发射端谐振模块3的第一线圈Coil1传递至接收端谐振模块6的第三线圈Coil3和第四线圈Coil4。可以理解的，系统的能量还可由发射端谐振模块3的第二线圈Coil2传递至接收端谐振模块6的第三线圈Coil3和第四线圈Coil4，其所对应的桥臂是否工作进行适当调整即可实现。
如图4所示，所述感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端单线圈模式时，本实施例中，发射端谐振模块3中的第一开关Sp1和第二开关Sp2处于断开模式下，且接收端三相桥整流模块7中的第三桥臂不工作，接收端谐振模块6中的第二接收开关Ss2和第一接收开关Ss1处于闭合状态；此时，系统能量由发射端谐振模块3的第一线圈Coil1和第二线圈Coil2传递至接收端谐振模块6的第三线圈Coil3。可以理解的，系统的能量还可由发射端谐振模块3的第一线圈Coil1和第二线圈Coil2传递至接收端谐振模块6的第四线圈Coil4，其所对应的桥臂是否工作进行适当调整即可实现。
如图5所示，所述感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端双线圈模式时，本实施例中，发射端谐振模块3中的第一开关Sp1和第二开关Sp2处于断开状态，且接收端谐振模块6中的第二接收开关Ss2和第一接收开关Ss1处于断开状态；此时，系统能量由发射端谐振模块3的第一线圈Coil1和第二线圈Coil2传递至接收端谐振模块6的第三线圈Coil3和第四线圈Coil4。
综上所述，本发明感应式无线电能传输系统的四种工作模式可以使发射端(非车载端)和接收端(车载端)的磁能线圈进行更好地配对，即解决了背景技术中所提到的技术问题(1)。另外，由于所提系统发射端逆变模块2和接收端整流模块7采用了三相桥结构，而非传统的H桥结构，当所提系统中的逆变桥和整流桥中的某一桥臂出现了故障，通过相应的控制，系统仍然可以进行功率传输，具有较好的故障容忍性，因此解决了背景技术中所提的技术问题(2)。
请参考图6，其为本发明一实施例中双边弱耦合优化控制系统框图。如图6所示，所述双边弱耦合优化控制系统属于感应式无线电能传输系统的一部分，仅是划分区域不同，换言之，双边弱耦合优化控制系统由感应式无线电能传输系统中部分模块共同构成，具体的，所述发射端采样/驱动模块4、所述发射端控制模块5、所述接收端采样驱动模块8和所述接收端控制模块9共同构成双边弱耦合优化控制系统。
双边弱耦合优化控制系统包含四个控制环，第一个控制环为PFC电压电流控制环，第二个控制环为谐振腔电流控制环，第一个控制环和第二个控制环位于发射端控制模块5中，第三个控制环为电池充电电压环/电流环，第四个控制环为接收端和发射端之间的感应电压控制环，通过无线通信进行闭环反馈，第三个控制环和第四个控制环位于接收端控制模块9中。第一控制环、第二控制环及第三控制环均为快速控制环路，而第四控制环路则为弱耦合慢速控制环路，即二者实时交互的信息周期较长。通过将第四控制环路设为慢速控制环，从而降低对发射端控制器5和接收端控制器9之间的无线通信速率要求，进而解耦发射端控制器5和接收端控制器9，使二者之间呈现弱耦合状态。相比于传统感应式无线充电系统的发射端和接收端单边强耦合控制，所提双边弱耦合控制策略具有如下优点：第一，将发射端和接收端相对独立，有利于控制层面的互操作性实现；第二，可以降低对无线通讯速率的要求；第三，车载端控制器可以快速响应动力电池管理系统的控制指令，实现动力电池充电电压电流的快速调节，可以及时停止输出充电电流，有利于提高功能安全等级。综上所述，双边弱耦合控制策略解决了背景技术中所提的技术问题(4)。
如图6所示，所述发射端采样/驱动模块4包括：发射端PFC采样模块41、发射端PFC驱动模块42、发射端三相桥驱动模块43及发射端谐振腔采样模块44；所述发射端PFC采样模块41和所述发射端PFC驱动模块42分别与功率因数校正模块1连接，所述发射端三相桥驱动模块43和所述发射端谐振腔采样模块44分别与所述发射端三相桥逆变模块2和所述发射端谐振模块3连接；
所述发射端控制模块5包括：PFC控制电压电流环模块51、PFC输出电压参考模块52、谐振腔电流环模块53、电流参考模块54、发射端优化控制模块55及发射端无线通讯模块56；所述PFC控制电压电流环模块51分别与所述发射端PFC采样模块41、所述发射端PFC驱动模块42连接及所述PFC输出电压参考模块52连接，所述PFC输出电压参考模块52分别与所述电流参考模块54和所述发射端优化控制模块55连接，所述谐振腔电流环模块53分别与所述发射端三相桥驱动模块43、所述电流参考模块54及所述发射端优化控制模块55连接，所述发射端优化控制模块55分别与所述电流参考模块54和所述发射端无线通讯模块56连接；
所述接收端采样驱动模块8包括：接收端谐振腔采样模块81、接收端三相桥驱动模块82及电池充电电压/电流采样模块83；所述接收端谐振腔采样模块81与所述接收端谐振模块6连接，所述接收端三相桥驱动模块82和所述电池充电电压/电流采样模块83均与所述接收端三相桥整流模块7连接；
所述接收端控制模块9包括：接收端优化控制模块91、接收端无线通讯模块92、电池充电电压环/电流环模块93、电池充电电压参考/电流参考模块94及BMS充电需求模块95；所述接收端优化控制模块91分别与所述接收端谐振腔采样模块81、所述电池充电电压环/电流环模块93、所述电池充电电压参考/电流参考模块94及所述接收端无线通讯模块92连接，所述电池充电电压环/电流环模块93分别与所述电池充电电压/电流采样模块83和所述电池充电电压参考/电流参考模块94连接，所述电池充电电压参考/电流参考模块94与所述BMS充电需求模块95连接。
此外，所述感应式无线电能传输系统中发射端谐振模块3和接收端谐振模块6中的第一开关Sp1、第二开关Sp2、第一接收开关Ss1、第二接收开关Ss2可以为继电器、两个对接的MOS管或晶闸管；发射端三相逆变桥2和接收端三相整流桥7中的功率开关管可以为MOS管或IGBT等半导体功率器件；功率因数校正模块1可以为三相Boost电路并联、也可以为单相Boost或两相Boost电路并联及多相Boost电路并联；功率因数校正模块1也可以为基于三相桥拓扑的有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,简称APFC)；发射端谐振模块3或接收端谐振模块6中的线圈可以是2个、3个或n个，相应的逆变桥桥臂个数则应为n+1个。
实施例二
请参考图7，其为本发明中多调节参数控制方法应用时的示意图。如图7所示，所述多调节参数控制方法包括如下步骤：
采用功率因数校正电压电流双闭环控制功率因数校正模块1；
采用通断控制发射端谐振模块3和所述接收端谐振模块6中的所有开关(即第一开关Sp1、第二开关Sp2、第一接收开关Ss1、第二接收开关Ss2)；
采用移相控制发射端三相桥逆变模块2和接收端三相桥整流模块7。
基于所述多调节参数控制方法可改变的系统功率调节参数共五个，具体包括：PFC输出直流电压V、发射端逆变桥输出脉宽P1、磁能线圈耦合互感M、接收端整流桥输入脉宽P2及逆变桥/整流桥相角差ψ，该五个功率调节参数互相配合，共同完成多调节参数控制方法，以完成线圈位错情况下系统输出功率的宽范围调节，解决了背景技术中所提的技术问题(3)。
对于感应式无线电能传输系统来说，系统传输效率是非常重要的性能评价指标，因此在所提双边弱耦合控制策略中需要加入效率优化控制，即在满足额定传输功率条件下，如何控制系统功率调节参数，以实现系统传输效率最大。
请参考图8，其为系统效率优化控制方法逻辑流程图。如图8所示，依次经历系统功率需求模块、功率调节参数智能匹配寻优模块、系统传输效率计算模块、效率判断模块及当前功率调节参数执行模块，从而获得系统最优效率。在实际应用中，动力电池一般以恒流/恒压模式进行充电，恒流阶段中电池电压一直变化，而恒压阶段中充电电流一直变化，因此在动力电池恒流恒压充电过程中，充电功率是一直变化的，故需要不断进行如图8所示的系统效率寻优控制，以保证系统一直工作在效率最优状态。由此，解决了背景技术中的技术问题(5)。
对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见结构部分说明即可。
综上，在本发明所提供的感应式无线电能传输系统及多调节参数控制方法具有优点如下：
(1)有利于解决感应式无线充电系统的车载端线圈结构和非车载端线圈结构的互操作性。
(2)通过引入三相桥方案替代两相桥方案，提高了系统故障容忍性。
(3)引入5个系统功率调节参数，可实现线圈位错情况下系统输出功率的宽范围调节。
(4)采用双边弱耦合控制策略，降低了发射端控制器和接收端控制器的耦合程度，降低了对无线通信速率的要求，有利于控制层面的互操作性，同时提高了接收端动力电池恒流/恒压的控制带宽，提高控制性能，缩短控制响应时间。
(5)采用基于双边弱耦合控制策略的效率寻优控制方法，确保系统在动力电池恒流/恒压充电过程中，一直处于效率最优状态。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (20)

1.一种感应式无线电能传输系统，适用于电动汽车，其特征在于，包括：发射端部分和接收端部分，所述发射端部分包括：依次连接的功率因数校正模块（1）、发射端三相桥逆变模块（2）、发射端谐振模块（3）、发射端采样/驱动模块（4）及发射端控制模块（5），所述发射端采样/驱动模块（4）还分别与所述功率因数校正模块（1）和所述发射端三相桥逆变模块（2）连接；
所述接收端部分包括：依次连接的接收端谐振模块（6）、接收端三相桥整流模块（7）、接收端采样/驱动模块（8）及接收端控制模块（9），所述接收端采样/驱动模块（8）还分别与接收端谐振模块（6）和接收端三相桥整流模块（7）连接；其中，所述发射端谐振模块（3）和所述接收端谐振模块（6）通过磁耦合进行能量传输；所述发射端控制模块（5）和所述接收端控制模块（9）通过无线通讯进行信息交互；
所述发射端谐振模块（3）包括：第一发射电感（Lp1）、第二发射电感（Lp2）、第一发射电容（Cp1）、第二发射电容（Cp2）、第三发射电容（Cp3）、第四发射电容（Cp4）、第一线圈（Coil1）、第二线圈（Coil2）、第一开关（Sp1）及第二开关（Sp2）；其中，依次串联的第一发射电感（Lp1）、第二发射电容（Cp2）、第一线圈（Coil1）、第二线圈（Coil2）、第四发射电容（Cp4）及第二发射电感（Lp2）；第一发射电容（Cp1）与第三发射电容（Cp3）串联，且第一发射电容（Cp1）的一端与第一发射电感（Lp1）的一端连接，第一发射电感（Lp1）的另一端与所述发射端三相桥逆变模块（2）的第一桥臂连接，第三发射电容（Cp3）的一端与第二发射电感（Lp2）的一端连接，第二发射电感（Lp2）的另一端与所述发射端三相桥逆变模块（2）的第三桥臂连接，第一开关（Sp1）设置于所述发射端三相桥逆变模块（2）的第二桥臂和第一发射电容（Cp1）与第三发射电容（Cp3）之间的连接线上；第二开关（Sp2）设置于第一发射电容（Cp1）与第三发射电容（Cp3）之间的连接线与第一线圈（Coil1）和第二线圈（Coil2）之间的连接线上。
2.如权利要求1所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述功率因数校正模块（1）包括：第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第四二极管（D4）、第五二极管（D5）、第六二极管（D6）、第七二极管（D7）、第一电感（L1）、第二电感（L2）、第三电感（L3）、第一NMOS管（S1）、第二NMOS管（S2）、第三NMOS管（S3）及电容（CDC）；其中，第一二极管（D1）与第二二极管（D2）串联，第三二极管（D3）与第四二极管（D4）串联，所述第一二极管（D1）的阴极与第三二极管（D3）的阴极连接，第二二极管（D2）的阳极与第四二极管（D4）的阳极连接；第一电感（L1）的一端与第三二极管（D3）的阴极连接，另一端与第五二极管（D5）的阳极连接；第二电感（L2）的一端与第三二极管（D3）的阴极连接，另一端与第六二极管（D6）的阳极连接；第三电感（L3）的一端与第三二极管（D3）的阴极连接，另一端与第七二极管（D7）的阳极连接；第五二极管（D5）的阴极分别与第六二极管（D6）的阴极和第七二极管（D7）的阴极连接；第一NMOS管（S1）的漏极与第五二极管（D5）的阳极连接，第一NMOS管（S1）的源极与第四二极管（D4）的阳极连接；第二NMOS管（S2）的漏极与第六二极管（D6）的阳极连接，第二NMOS管（S2）的源极与第四二极管（D4）的阳极连接；第三NMOS管（S3）的漏极与第七二极管（D7）的阳极连接，第二NMOS管（S2）的源极与第四二极管（D4）的阳极连接；所述电容（CDC）的一端与第七二极管（D7）的阴极连接，另一端与第三NMOS管（S3）的源极连接。
3.如权利要求2所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述发射端三相桥逆变模块（2）包括：第四NMOS管（S4）、第五NMOS管（S5）、第六NMOS管（S6）、第七NMOS管（S7）、第八NMOS管（S8）及第九NMOS管（S9）；其中，第四NMOS管（S4）的源极与第五NMOS管（S5）的漏极连接，第四NMOS管（S4）的漏极与第五二极管的阴极连接，第五NMOS管（S5）的源极与第三NMOS管的源极连接；第六NMOS管（S6）的源极与第七NMOS管（S7）的漏极连接，第六NMOS管（S6）的漏极与第四NMOS管（S4）的漏极连接，第七NMOS管（S7）的源极与第五NMOS管（S5）的源极连接；第八NMOS管（S8）的源极与第九NMOS管（S9）的漏极连接，第八NMOS管（S8）的漏极与第六NMOS管（S6）的漏极连接，第九NMOS管（S9）的源极与第七NMOS管（S7）的源极连接。
4.如权利要求1所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述第一开关（Sp1）和所述第二开关（Sp2）为继电器、两个对接的MOS管或晶闸管。
5.如权利要求1所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述接收端三相桥整流模块（7）包括：第十NMOS管（S10）、第十一NMOS管（S11）、第十二NMOS管（S12）、第十三NMOS管（S13）、第十四NMOS管（S14）、第十五NMOS管（S15）及高压滤波电容（CHVB）；其中，第十NMOS管（S10）的源极与第十一NMOS管（S11）的漏极连接；第十二NMOS管（S12）的源极与第十三NMOS管（S13）的漏极连接，第十二NMOS管（S12）的漏极与第十NMOS管（S10）的漏极连接，第十三NMOS管（S13）的源极与第十一NMOS管（S11）的源极连接；第十四NMOS管（S14）的源极与第十五NMOS管（S15）的漏极连接，第十四NMOS管（S14）的漏极与第十二NMOS管（S12）的漏极连接，第十五NMOS管（S15）的源极与第十三NMOS管（S13）的源极连接；高压滤波电容（CHVB）的一端与第十四NMOS管（S14）的漏极连接，另一端与第十五NMOS管（S15）的源极连接。
6.如权利要求5所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述接收端谐振模块（6）包括：第一接收电感（Ls1）、第二接收电感（Ls2）、第一接收电容（Cs1）、第二接收电容（Cs2）、第三接收电容（Cs3）、第四接收电容（Cs4）、第三线圈（Coil3）、第四线圈（Coil4）、第一接收开关（Ss1）及第二接收开关（Ss2）；其中，依次串联的第一接收电感（Ls1）、第二接收电容（Cs2）、第三线圈（Coil3）、第四线圈（Coil4）、第四接收电容（Cs4）及第二接收电感（Ls2）；第一接收电容（Cs1）与第三接收电容（Cs3）串联，且第一接收电容（Cs1）的一端与第一接收电感（Ls1）的一端连接，第一接收电感（Ls1）的另一端与第十NMOS管（S10）的源极连接，第三接收电容（Cs3）的一端与第二接收电感（Ls2）的一端连接，第二接收电感（Ls2）的另一端与第十五NMOS管（S15）的漏极连接；第一接收开关（Ss1）设置于第十二NMOS管（S12）的源极和第一接收电容（Cs1）与第三接收电容（Cs3）之间的连接线上；第二接收开关（Ss2）设置于第一接收电容（Cs1）与第三接收电容（Cs3）之间的连接线与第三线圈（Coil3）和第四线圈（Coil4）之间的连接线上。
7.如权利要求6所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述第一接收开关（Ss1）和所述第二接收开关（Ss2）为继电器、两个对接的MOS管或晶闸管。
8.如权利要求6所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，还包括交流电源（AC）和高压电池组，所述交流电源（AC）设置于第一二极管（D1）的阳极与第三二极管（D3）的阳极之间；所述高压电池组与高压滤波电容（CHVB）并联。
9.如权利要求6所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述感应式无线电能传输系统具有四种工作模式，包括：发射端单线圈/接收端单线圈模式、发射端单线圈/接收端双线圈模式、发射端双线圈/接收端单线圈模式及发射端双线圈/接收端双线圈模式。
10.如权利要求9所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端单线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）；由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）传递至接收端谐振模块（6）的第四线圈（Coil4）；由发射端谐振模块（3）的第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）；或者由发射端谐振模块（3）的第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第四线圈（Coil4）。
11.如权利要求10所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）时，发射端三相桥逆变模块（2）中的第三桥臂不工作，发射端谐振模块（3）中的第一开关（Sp1）和第二开关（Sp2）处于闭合状态，且接收端三相桥整流模块（7）中的第三桥臂不工作，接收端谐振模块（6）中的第二接收开关（Ss2）和第一接收开关（Ss1）处于闭合状态。
12.如权利要求9所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述感应式无线电能传输系统处于发射端单线圈/接收端双线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）和第四线圈（Coil4）；或者由发射端谐振模块（3）的第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）和第四线圈（Coil4）。
13.如权利要求12所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）和第四线圈（Coil4）时，发射端三相桥逆变模块（2）中的第三桥臂不工作，发射端谐振模块（3）中的第一开关（Sp1）和第二开关（Sp2）处于闭合状态，且接收端谐振模块（6）中的第二接收开关（Ss2）和第一接收开关（Ss1）处于断开状态。
14.如权利要求9所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端单线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）和第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）；或者由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）和第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第四线圈（Coil4）。
15.如权利要求14所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）和第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）时，发射端谐振模块（3）中的第一开关（Sp1）和第二开关（Sp2）处于断开模式下，且接收端三相桥整流模块（7）中的第三桥臂不工作，接收端谐振模块（6）中的第二接收开关（Ss2）和第一接收开关（Ss1）处于闭合状态。
16.如权利要求9所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述感应式无线电能传输系统处于发射端双线圈/接收端双线圈模式时，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）和第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）和第四线圈（Coil4）。
17.如权利要求16所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，系统能量由发射端谐振模块（3）的第一线圈（Coil1）和第二线圈（Coil2）传递至接收端谐振模块（6）的第三线圈（Coil3）和第四线圈（Coil4）时，发射端谐振模块（3）中的第一开关（Sp1）和第二开关（Sp2）处于断开状态，且接收端谐振模块（6）中的第二接收开关（Ss2）和第一接收开关（Ss1）处于断开状态。
18.如权利要求1所述的感应式无线电能传输系统，其特征在于，所述发射端采样/驱动模块（4）、所述发射端控制模块（5）、所述接收端采样驱动模块（8）和所述接收端控制模块（9）共同构成双边弱耦合优化控制系统；
其中，所述发射端采样/驱动模块（4）包括：发射端PFC采样模块（41）、发射端PFC驱动模块（42）、发射端三相桥驱动模块（43）及发射端谐振腔采样模块（44）；所述发射端PFC采样模块（41）和所述发射端PFC驱动模块（42）分别与功率因数校正模块1连接，所述发射端三相桥驱动模块（43）和所述发射端谐振腔采样模块（44）分别与所述发射端三相桥逆变模块（2）和所述发射端谐振模块（3）连接；
所述发射端控制模块（5）包括：PFC控制电压电流环模块（51）、PFC输出电压参考模块（52）、谐振腔电流环模块（53）、电流参考模块（54）、发射端优化控制模块（55）及发射端无线通讯模块（56）；所述PFC控制电压电流环模块（51）分别与所述发射端PFC采样模块（41）、所述发射端PFC驱动模块（42）连接及所述PFC输出电压参考模块（52）连接，所述PFC输出电压参考模块（52）分别与所述电流参考模块（54）和所述发射端优化控制模块（55）连接，所述谐振腔电流环模块（53）分别与所述发射端三相桥驱动模块（43）、所述电流参考模块（54）及所述发射端优化控制模块（55）连接，所述发射端优化控制模块（55）分别与所述电流参考模块（54）和所述发射端无线通讯模块（56）连接；
所述接收端采样驱动模块（8）包括：接收端谐振腔采样模块（81）、接收端三相桥驱动模块（82）及电池充电电压/电流采样模块（83）；所述接收端谐振腔采样模块（81）与所述接收端谐振模块（6）连接，所述接收端三相桥驱动模块（82）和所述电池充电电压/电流采样模块（83）均与所述接收端三相桥整流模块（7）连接；
所述接收端控制模块（9）包括：接收端优化控制模块（91）、接收端无线通讯模块（92）、电池充电电压环/电流环模块（93）、电池充电电压参考/电流参考模块（94）及BMS充电需求模块（95）；所述接收端优化控制模块（91）分别与所述接收端谐振腔采样模块（81）、所述电池充电电压环/电流环模块（93）、所述电池充电电压参考/电流参考模块（94）及所述接收端无线通讯模块（92）连接，所述电池充电电压环/电流环模块（93）分别与所述电池充电电压/电流采样模块（83）和所述电池充电电压参考/电流参考模块（94）连接，所述电池充电电压参考/电流参考模块（94）与所述BMS充电需求模块（95）连接。
19.一种多调节参数控制方法，适用于如权利要求1~18中任一项所述的感应式无线电能传输系统，所述多调节参数控制方法包括如下步骤：
采用功率因数校正电压电流双闭环控制功率因数校正模块（1）；
采用通断控制发射端谐振模块（3）和所述接收端谐振模块（6）中的所有开关；
采用移相控制发射端三相桥逆变模块（2）和接收端三相桥整流模块（7）。
20.如权利要求19所述的多调节参数控制方法，其特征在于，基于所述多调节参数控制方法改变的系统功率调节参数包括：PFC输出直流电压、发射端逆变桥输出脉宽、磁能线圈耦合互感、接收端整流桥输入脉宽及逆变桥/整流桥相角差。
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