CN110040015B - 基于lccl的电动汽车无线充电系统的控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路及方法，该控制电路包括：用于检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据过零点开始产生与正弦波电压相对应的方波信号的过零检测电路、用于产生与方波信号相对应的PWM信号，并根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率对PWM信号的占空比进行调整的PWM控制器、门极驱动器和可控开关。通过该控制电路，在对目标电动汽车无线充电系统的BMS进行充电时，无需地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS进行数据交互，这样不仅避免了BMS在充电过程中所存在的安全隐患，而且，也取消了对BMS的大功率无线快充限制。

Description

基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路及方法

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路及方法。

背景技术

电动汽车无线充电技术作为一种新型的充电技术，因其具有较高的安全性、快捷性以及节能性，从而在世界范围内得到了广泛推广。请参见图1，图1为单个电动汽车无线充电系统的充电示意图。目标电动汽车无线充电系统在进行工作时，首先是由地面端的电源装置将市电转换为高频电流注入地面发射端，然后，经由地面发射端将高频电流转换为高频磁场，此时，目标电动汽车无线充电系统的接收线圈会通过电磁感应耦合原理感应地面发射端所发出的高频磁场，并产生相应的正弦波电压，以对目标电动汽车无线充电系统的BMS(Battery Management System，电池管理系统)进行供电。

目前，在电动汽车的无线充电技术领域，一般是利用动态无线充电系统来对目标电动汽车进行充电，在利用动态无线充电系统对目标电动汽车进行充电时，通常会将多台电动汽车无线充电系统的地面发射端进行通讯级联，以使得地面发射端可以在1S的时间内与目标电动汽车无线充电系统的BMS实现数据通讯。但是，此种通讯方式很难保证地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS的数据通讯成功。如果地面发射端和目标电动汽车无线充电系统的BMS之间的数据通讯出现中断，而地面发射端又没有及时对目标电动汽车无线充电系统的BMS的充电功率做出相应的调整，就会出现地面发射端向目标电动汽车无线充电系统的BMS提供的充电功率大于或小于目标电动汽车无线充电系统的BMS所需充电功率的现象。在此情况下，如果地面发射端向目标电动汽车无线充电系统的BMS提供的充电功率大于目标电动汽车无线充电系统的BMS所需充电功率，此时，目标电动汽车无线充电系统的BMS会出现过充现象，这样会使得目标电动汽车无线充电系统的BMS存在极大的安全隐患；如果地面发射端向目标电动汽车无线充电系统的BMS提供的充电功率小于目标电动汽车无线充电系统的BMS所需要的功率，这样虽然解决了目标电动汽车无线充电系统的BMS的过充现象，但是，这样严重限制了目标电动汽车的大功率无线快充。

所以，如何避免目标电动汽车无线充电系统的BMS在充电过程中所出现的过充现象，以及取消对目标电动汽车无线充电系统的BMS的大功率无线快充限制，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路及方法，以避免电动汽车无线充电系统在充电过程中所出现的过充现象，以及取消对电动汽车无线充电系统的大功率无线快充的限制。其具体方案如下：

一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，包括：用于检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据所述过零点开始产生与所述正弦波电压相对应的方波信号的过零检测电路、用于产生与所述方波信号相对应的PWM信号，并根据所述目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率对所述PWM信号的占空比进行调整的PWM控制器、门极驱动器和可控开关；

其中，所述接收线圈的第一端与第一电容的正极相连，所述第一电容的负极分别与第二电容的正极和电感的第一端相连，所述电感的第二端与第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极分别与第二二极管的负极和所述BMS的正极相连，所述接收线圈的第二端分别与所述第二电容的负极、所述第二二极管的正极相连，所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极相连，所述第三二极管的正极分别与所述第四二极管的正极和所述BMS的负极相连；

所述过零检测电路的输入端与所述第二电容的负极相连，所述过零检测电路的输出端与所述PWM控制器的输入端相连，所述PWM控制器的输出端与所述门极驱动器的输入端相连，所述门极驱动器的输出端与所述可控开关的控制端相连，所述可控开关的第一端与所述第四二极管的负极相连，所述可控开关的第二端与所述第四二极管的正极相连。

优选的，所述可控开关具体为MOS管或IGBT或BJT或SCR或GTO或P-MOSFET或MCT或SIT。

优选的，所述PWM控制器具体为SG3525或UC3875或UC3846或LM5025或KA3511或SM8015。

优选的，所述门极驱动器具体为SIC1182K或CK5G14或UCC27524或SI8235或SID1132。

优选的，所述过零检测电路包括第一霍尔传感器、第一电阻、运放和第五二极管；

其中，所述第一霍尔传感器的第一端分别与所述第一电阻的第一端和所述运放的正相输入端相连，所述第一霍尔传感器的第二端分别与所述第一电阻的第二端和所述运放的负相输入端相连，所述运放的输出端与所述第五二极管的正极相连；

所述第一霍尔传感器的第一端和所述第一霍尔传感器的第二端共同构成所述过零检测电路的输入端，所述第五二极管的负极为所述过零检测电路的输出端；

相应的，所述第一霍尔传感器的第一端与所述接收线圈的第一端相连，所述第一霍尔传感器的第二端与所述接收线圈的第二端相连。

优选的，所述过零检测电路包括第二霍尔传感器、第二电阻、第三电阻、电压比较器和第六二极管；

其中，所述第二霍尔传感器的第一端分别与所述第二电阻的第一端和所述电压比较器的正相输入端相连，所述第二霍尔传感器的第二端分别与所述第二电阻的第二端和所述电压比较器的负相输入端相连，所述电压比较器的输出端分别与所述第三电阻的第一端和所述第六二极管的正极相连，所述第三电阻的第二端与VCC相连；

所述第二霍尔传感器的第一端和所述第二霍尔传感器的第二端共同构成所述过零检测电路的输入端，所述第六二极管的负极为所述过零检测电路的输出端；

相应的，所述第二霍尔传感器的第一端与所述接收线圈的第一端相连，所述霍尔传感器的第二端与所述接收线圈的第二端相连。

优选的，还包括：

第四电阻、第五电阻、第三电容和第四电容；

其中，所述第四电阻的第一端分别与所述第二电阻的第一端和所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地，所述第三电容的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端分别与所述第四电容的第一端和所述电压比较器的负相输入端相连，所述第四电容的第二端分别与所述第四电阻的第二端和所述电压比较器的正相输入端相连。

优选的，所述电压比较器具体为LM311。

相应的，本发明还公开了一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制方法，应用前述公开的LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，包括：

控制所述过零检测电路检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据所述过零点控制所述过零检测电路开始产生与所述正弦波电压相对应的方波信号；

通过所述PWM控制器产生与所述方波信号相对应的PWM信号，并根据所述目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率控制所述PWM控制器对所述PWM信号的占空比进行调整。

可见，在本发明中，当目标电动汽车无线充电系统开始工作时，目标电动汽车无线充电系统的接收线圈会产生正弦波电压，此时，过零检测电路会根据目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点开始产生与该正弦波相对应的方波信号；然后，PWM控制器会产生与该方波信号相对应的PWM信号，并且，PWM控制器还可以根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率对PWM信号的占空比进行调整，这样PWM控制器就可以通过控制门极驱动电路来控制可控开关的导通或关断，这样就可以使得该控制电路工作在不同的工作状态下，并由此使得该控制电路可以根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时需求功率来对BMS进行充电。相较于现有技术而言，通过本发明所提供的控制电路，无需地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS进行数据交互，这样也就避免了如果地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS发生通讯中断，地面发射端向目标电动汽车无线充电系统的BMS提供大于或小于BMS所需充电功率的现象，由此不仅避免了目标电动汽车无线充电系统的BMS在充电过程中所存在的安全隐患，而且，也取消了对目标电动汽车无线充电系统的BMS的大功率无线快充限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为单个电动汽车无线充电系统的充电示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路的结构图；

图3为接收线圈所产生的正弦波电压处于负半波时，控制电路的工作示意图；

图4为接收线圈所产生的正弦波电压处于正半波时，控制电路的工作示意图；

图5为可控开关处于导通状态下控制电路的工作示意图；

图6为本发明实施例提供的SG3525的结构图；

图7为本发明实施例提供的一种过零检测电路的结构图；

图8为本发明实施例提供的另一种过零检测电路的结构图；

图9为本发明实施例提供的又一种过零检测电路的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，该控制电路包括：

用于检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据过零点开始产生与正弦波电压相对应的方波信号的过零检测电路、用于产生与方波信号相对应的PWM信号，并根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率对PWM信号的占空比进行调整的PWM控制器、门极驱动器和可控开关；

其中，接收线圈的第一端与第一电容C1的正极相连，第一电容C1的负极分别与第二电容C2的正极和电感L的第一端相连，电感L的第二端与第一二极管D1的正极相连，第一二极管D1的负极分别与第二二极管D2的负极和BMS的正极相连，接收线圈的第二端分别与第二电容C2的负极、第二二极管D2的正极相连，第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极相连，第三二极管D3的正极分别与第四二极管D4的正极和BMS的负极相连；

过零检测电路的输入端与第二电容C2的负极相连，过零检测电路的输出端与PWM控制器的输入端相连，PWM控制器的输出端与门极驱动器的输入端相连，门极驱动器的输出端与可控开关的控制端相连，可控开关的第一端与第四二极管D4的负极相连，可控开关的第二端与第四二极管D4的正极相连。

在本实施例中，首先是提供了一种目标电动汽车无线充电系统的LCCL的电路拓扑结构，也即，目标电动汽车无线充电系统中的接收线圈的第一端与第一电容C1的正极相连，第一电容C1的负极分别与第二电容C2的正极和电感L的第一端相连，电感L的第二端与第一二极管D1的正极相连，第一二极管D1的负极分别与第二二极管D2的负极和BMS的正极相连，接收线圈的第二端分别与第二电容C2的负极、第二二极管D2的正极相连，第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极相连，第三二极管D3的正极分别与第四二极管D4的正极和BMS的负极相连。

然后，再在目标电动汽车无线充电系统的LCCL的电路拓扑结构上，连接过零检测电路、PWM控制器、门极驱动器和可控开关。具体的，过零检测电路的输入端与第二电容C2的负极相连，过零检测电路的输出端与PWM控制器的输入端相连，PWM控制器的输出端与门极驱动器的输入端相连，门极驱动器的输出端与可控开关的控制端相连，可控开关的第一端与第四二极管D4的负极相连，可控开关的第二端与第四二极管D4的正极相连。

目标电动汽车无线充电系统在对目标电动汽车进行充电的过程中，地面端首先会通过电源装置将市电转换为高频电流注入地面发射端，然后，地面发射端会将高频电流转换为高频磁场，并通过地面发射端的发射线圈将高频磁场发射出去。此时，目标电动汽车无线充电系统中的接收线圈就会通过电磁感应耦合原理感应到发射线圈所发出的高频磁场，并且，当接收线圈感应到地面发射端的发射线圈所发射的高频磁场时，接收线圈会处于谐振状态，并产生相应的正弦波电压。

具体的，当该控制电路开始工作时，过零检测电路会根据目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，开始产生与接收线圈所产生的正弦波电压相对应的方波信号；并且，当接收线圈所产生的正弦波电压处于正半波时，过零检测电路会输出高电平，当接收线圈所产生的正弦波电压处于负半波时，过零检测电路会输出零电平，这样过零检测电路就输出了与正弦波电压相对应的方波信号。

之后，PWM控制器会将过零检测电路输出的方波信号转换为与该方波信号相对应的PWM信号，而且，PWM控制器会与目标电动汽车无线充电系统中的BMS进行实时通讯，并根据BMS的实时充电需求来对PWM信号的占空比进行调整，这样PWM控制器就可以通过门极驱动器对可控开关的导通与关断进行控制，由此就使得控制电路可以运行在不同的工作状态下。

需要说明的是，由于PWM控制器是根据过零检测电路所输出的方波信号转换与该方波信号相对应的PWM信号，因此，PWM控制器所输出的PWM信号的占空比最大为50％，而且，PWM控制器还可以和BMS进行实时通讯来对PWM信号的占空比进行调整，所以，PWM控制器输出PWM信号的占空比在0～50％之间。

具体的，如果PWM控制器所输出的PWM信号的占空比为0时，此时，可控开关处于关断状态，在此情况下，可控开关相当于普通二极管，BMS的充电功率为额定充电功率。请参见图3和图4，图3为接收线圈所产生的正弦波电压处于负半波时，控制电路的工作示意图；图4为接收线圈所产生的正弦波电压处于正半波时，控制电路的工作示意图。

如果PWM信号的占空比为50％时，并且，当接收线圈所产生的正弦波电压处于正半波时，PWM控制器所输出的PWM信号处于高电平状态，此时，可控开关处于导通状态，在此情况下，由于可控开关的内阻较小可以忽略不计，可以将第四二极管D4旁路。请参见图5，图5为可控开关处于导通状态下控制电路的工作示意图，此时，控制电路中的电流没有流经BMS，在此状态下，BMS的充电功率为零；当接收线圈所产生的正弦波电压处于负半波时，PWM控制器所输出的PWM信号处于零电平状态，此时，可控开关处于关断状态，在此状态下，控制电路的具体工作流程与图3所示的控制电路的工作流程一致，在此不再作具体赘述。

如果PWM信号的占空比大于0小于50％时，BMS的充电功率会随着PWM信号占空比的变化进行适应性的调整，在此情况下，BMS的充电功率为：

式中，P_out为BMS的充电功率，P_额定为BMS的额定充电功率，占空比为PWM信号的占空比。

由此可见，通过本实施例所提供的控制电路，可以使得目标电动汽车根据自身BMS的实时所需充电功率对目标电动汽车自身BMS的充电功率进行实时调整，而无需目标电动汽车无线充电系统的BMS与地面发射端进行通讯，这样就算地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS之间的数据通讯出现中断，目标电动汽车无线充电系统中的BMS也不会出现充电功率过大或者过小的现象，换言之，通过本实施例所提供的控制电路，不仅不会使得BMS出现过充现象，而且，也不会限制目标电动汽车在充电过程中的大功率无线快充。

可见，在本实施例中，当目标电动汽车无线充电系统开始工作时，目标电动汽车无线充电系统的接收线圈会产生正弦波电压，此时，过零检测电路会根据目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点开始产生与该正弦波相对应的方波信号；然后，PWM控制器会产生与该方波信号相对应的PWM信号，并且，PWM控制器还可以根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率对PWM信号的占空比进行调整，这样PWM控制器就可以通过控制门极驱动电路来控制可控开关的导通或关断，这样就可以使得该控制电路工作在不同的工作状态下，并由此使得该控制电路可以根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时需求功率来对BMS进行充电。相较于现有技术而言，通过本实施例所提供的控制电路，无需地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS进行数据交互，这样也就避免了如果地面发射端与目标电动汽车无线充电系统的BMS发生通讯中断，地面发射端向目标电动汽车无线充电系统的BMS提供大于或小于BMS所需充电功率的现象，由此不仅避免了目标电动汽车无线充电系统的BMS在充电过程中所存在的安全隐患，而且，也取消了对目标电动汽车无线充电系统的BMS的大功率无线快充限制。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，可控开关具体为MOS管或IGBT或BJT或SCR或GTO或P-MOSFET或MCT或SIT。

具体的，在实际应用当中，可以将可控开关设置为MOS管(Metal OxideSemiconductor)，因为MOS管不仅具有输出功率大、工作频率高、偏置简单等优点，而且，MOS管还具有在导通压降下，导通电阻小、栅极驱动不需要电流、电路损耗小的优点。

还可以将可控开关设置为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，因为IGBT除了具有饱和压降低、载流密度大的优点，还具有开关速度快、驱动功率小的优点，所以，将可控开关设置为IGBT时，能够相对保证控制电路在运行过程中的安全性以及可靠性。

在实际应用当中，除了可以将可控开关设置为MOS管和IGBT之外，还可以将可控开关设置为BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管)或SCR(可控硅整流器)或GTO(电流型全控器件))或P-MOSFET(P沟道场效应管)或MCT(场效应管控制晶闸管)或SIT(Static Induction Transistor，静态感应晶体管)等其它大功率开关型半导体器件。

可见，通过本实施例所提供的技术方案，可以使得可控开关的设置方式更加灵活、多样。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，PWM控制器具体为SG3525或UC3875或UC3846或LM5025或KA3511或SM8015。

具体的，可以将PWM控制器设置为SG3525，因为SG3525在实际应用中是一种较为常见的单片集成PWM控制芯片，这样就能够相对降低该控制电路在设计过程中的制造难度；并且，由于SG3525的输出驱动为推拉输出形式，这样就使得SG3525具有较强的输出驱动能力，由此就可以提高控制电路在运行过程中的稳定性。

请参见图6，图6为本发明实施例提供的SG3525的结构示意图，在实际应用当中，SG3525的反向输入端与目标电动汽车无线充电控制系统的BMS相连，用于检测目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电状态；SG3525的同步端与过零检测电路的输出端相连，用于接收过零检测电路向PWM控制器所发送的方波信号，也即，控制信号；SG3525的A管E与门极驱动器的输入端相连，用于向门极驱动器发送相应的驱动信号。

在实际应用当中，除了可以将PWM控制器设置为SG3525之外，还可以将PWM控制器设置为UC3875或UC3846或LM5025或KA3511或SM8015等其它类型的控制芯片。在本实施例中，对于PWM控制器的具体类型，不作具体限定。

可见，通过本实施例所提供的技术方案，不仅能够降低控制电路在设计过程中的复杂度，而且，也能够提高控制电路在运行过程中的稳定性与可靠性。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，门极驱动器具体为SIC1182K或CK5G14或UCC27524或SI8235或SID1132。

具体的，在本实施例中，可以将门极驱动器设置为SIC1182K，因为SIC1182K是一种采用eSOP-R16B封装的单通道碳化硅门极驱动器，由此就可以使得SIC1182K具有更强的绝缘能力，这样就相对增加了SIC1182K在使用过程中的安全性；并且，SIC1182K的峰值输出驱动电流可达±8A，这样就能够使得SIC1182K驱动额定电流为600A的开关器件，从而使得SIC1182K应用于更多的复杂环境中。此外，在实际应用当中，还可以将门极驱动器设置为CK5G14或UCC27524或SI8235或SID1132等其它驱动器。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，不仅可以使得门极驱动器的设置方式更加灵活、多样，而且，还可以进一步拓宽该控制电路在实际应用当中的应用范围。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图7，图7为本发明实施例提供的一种过零检测电路的结构图。具体的，过零检测电路包括第一霍尔传感器、第一电阻R1、运放和第五二极管D5；

其中，第一霍尔传感器的第一端分别与第一电阻R1的第一端和运放的正相输入端相连，第一霍尔传感器的第二端分别与第一电阻R1的第二端和运放的负相输入端相连，运放的输出端与第五二极管D5的正极相连；

第一霍尔传感器的第一端和第一霍尔传感器的第二端共同构成过零检测电路的输入端，第五二极管D5的负极为过零检测电路的输出端；

相应的，第一霍尔传感器的第一端与接收线圈的第一端相连，第一霍尔传感器的第二端与接收线圈的第二端相连。

在本实施例中，是提供了一种过零检测电路的具体结构形式，也即，通过第一霍尔传感器来感应目标电动汽车无线充电系统的接收线圈在充电过程中所产生的正弦波电压，然后，通过运放来将第一霍尔传感器所感应到的正弦波电压转换为与该正弦波电压相对应的方波信号，也即，如果运放检测到的正弦波电压大于零，则运放会输出一个数值，如果运放检测到的正弦波电压小于零，则运放会输出另外一个数值，这样就可以使得过零检测电路输出相应的方波信号。

可见，通过本实施例所提供的技术方案，保证了该控制电路在实际应用中的可实施性。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图8，图8为本发明实施例提供的另一种过零检测电路的结构图。具体的，过零检测电路包括第二霍尔传感器、第二电阻R2、第三电阻R3、电压比较器和第六二极管D6；

其中，第二霍尔传感器的第一端分别与第二电阻R2的第一端和电压比较器的正相输入端相连，第二霍尔传感器的第二端分别与第二电阻R2的第二端和电压比较器的负相输入端相连，电压比较器的输出端分别与第三电阻R3的第一端和第六二极管D6的正极相连，第三电阻R3的第二端与VCC相连；

第二霍尔传感器的第一端和第二霍尔传感器的第二端共同构成过零检测电路的输入端，第六二极管D6的负极为过零检测电路的输出端；

相应的，第二霍尔传感器的第一端与接收线圈的第一端相连，霍尔传感器的第二端与接收线圈的第二端相连。

在本实施例中，是提供了另一种过零检测电路的具体结构形式，也即，利用第二霍尔传感器来感应目标电动汽车无线充电系统的接收线圈在充电过程中所产生的正弦波电压，并利用电压比较器将该正弦波电压转换为与该正弦电压相对应的方波信号。具体的，当电压比较器检测到的正弦波电压大于零时，电压比较器会输出一个数值，当电压比较器检测到的正弦波电压小于零时，电压比较器会输出另外一个数值，这样也可以使得过零检测电路输出与正弦波电压相对应的方波。

可见，通过本实施例所提供的技术方案，可以使得过零检测电路的具体实施方式更加灵活、多样。

请参见图9，图9为本发明实施例提供的又一种过零检测电路的结构图。作为一种优选的实施方式，上述过零检测电路还包括：

第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3和第四电容C4；

其中，第四电阻R4的第一端分别与第二电阻的第一端和第三电容C3的第一端相连，第三电容C3的第二端接地，第三电容C3的第二端与第五电阻R5的第一端相连，第五电阻R5的第二端分别与第四电容C4的第一端和电压比较器的负相输入端相连，第四电容C4的第二端分别与第四电阻R4的第二端和电压比较器的正相输入端相连。

具体的，在本实施例中，还进一步在上述实施例所提供的过零检测电路中，增加了第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3和第四电容C4，并利用第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3和第四电容C4对第二霍尔传感器所感应到的正弦波电压进行过滤与限流，这样就可以使得过零检测电路输出的方波信号更加稳定、可靠。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，进一步保证了过零检测电路输出方波信号的准确性与可靠性。

作为一种优选的实施方式，电压比较器具体为LM311。

在实际应用中，可以将电压比较器设置为LM311，因为LM311在使用过程中的传输延迟时间较短，响应速度快，而且，LM311不需要增加额外的限幅电路就可以直接驱动控制电路进行启动与运行，这样就可以相对减少过零检测电路在设计过程中的复杂度。此外，LM311还可以在0到70℃的温度范围内进行工作，这样就可以相对提高过零检测电路在运行过程中的稳定性。

相应的，本发明实施例还公开了一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制方法，应用前述公开的LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，包括：

控制过零检测电路检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据过零点控制过零检测电路开始产生与正弦波电压相对应的方波信号；

通过PWM控制器产生与方波信号相对应的PWM信号，并根据目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率控制PWM控制器对PWM信号的占空比进行调整。

在本实施例中，是公开了一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制方法，应用于前述公开的LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，通过该方法能够对前述实施例所公开的控制电路进行调整，并使得控制电路工作在不同的工作状态下，以对目标电动汽车无线充电系统的BMS的充电功率进行调整，具体控制方法可参见前述实施例所公开的内容，在此不再作具体赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，其特征在于，包括：用于检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据所述过零点开始产生与所述正弦波电压相对应的方波信号的过零检测电路、用于产生与所述方波信号相对应的PWM信号，并根据所述目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率对所述PWM信号的占空比进行调整的PWM控制器、门极驱动器和可控开关；

其中，所述接收线圈的第一端与第一电容的正极相连，所述第一电容的负极分别与第二电容的正极和电感的第一端相连，所述电感的第二端与第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极分别与第二二极管的负极和所述BMS的正极相连，所述接收线圈的第二端分别与所述第二电容的负极、所述第二二极管的正极相连，所述第一二极管的正极与第三二极管的负极相连，所述第三二极管的正极分别与第四二极管的正极和所述BMS的负极相连；

所述过零检测电路的输入端与所述第二电容的负极相连，所述过零检测电路的输出端与所述PWM控制器的输入端相连，所述PWM控制器的输出端与所述门极驱动器的输入端相连，所述门极驱动器的输出端与所述可控开关的控制端相连，所述可控开关的第一端与所述第四二极管的负极相连，所述可控开关的第二端与所述第四二极管的正极相连。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述可控开关具体为MOS管或IGBT或BJT或SCR或GTO或P-MOSFET或MCT或SIT。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述PWM控制器具体为SG3525或UC3875或UC3846或LM5025或KA3511或SM8015。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述门极驱动器具体为SIC1182K或CK5G14或UCC27524或SI8235或SID1132。

5.根据权利要求1至4任一项所述的控制电路，其特征在于，所述过零检测电路包括第一霍尔传感器、第一电阻、运放和第五二极管；

其中，所述第一霍尔传感器的第一端分别与所述第一电阻的第一端和所述运放的正相输入端相连，所述第一霍尔传感器的第二端分别与所述第一电阻的第二端和所述运放的负相输入端相连，所述运放的输出端与所述第五二极管的正极相连；

所述第一霍尔传感器的第一端和所述第一霍尔传感器的第二端共同构成所述过零检测电路的输入端，所述第五二极管的负极为所述过零检测电路的输出端；

相应的，所述第一霍尔传感器的第一端与所述接收线圈的第一端相连，所述第一霍尔传感器的第二端与所述接收线圈的第二端相连。

6.根据权利要求1至4任一项所述的控制电路，其特征在于，所述过零检测电路包括第二霍尔传感器、第二电阻、第三电阻、电压比较器和第六二极管；

其中，所述第二霍尔传感器的第一端分别与所述第二电阻的第一端和所述电压比较器的正相输入端相连，所述第二霍尔传感器的第二端分别与所述第二电阻的第二端和所述电压比较器的负相输入端相连，所述电压比较器的输出端分别与所述第三电阻的第一端和所述第六二极管的正极相连，所述第三电阻的第二端与VCC相连；

所述第二霍尔传感器的第一端和所述第二霍尔传感器的第二端共同构成所述过零检测电路的输入端，所述第六二极管的负极为所述过零检测电路的输出端；

相应的，所述第二霍尔传感器的第一端与所述接收线圈的第一端相连，所述霍尔传感器的第二端与所述接收线圈的第二端相连。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，还包括：

第四电阻、第五电阻、第三电容和第四电容；

其中，所述第四电阻的第一端分别与所述第二电阻的第一端和所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地，所述第三电容的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端分别与所述第四电容的第一端和所述电压比较器的负相输入端相连，所述第四电容的第二端分别与所述第四电阻的第二端和所述电压比较器的正相输入端相连。

8.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述电压比较器具体为LM311。

9.一种基于LCCL的电动汽车无线充电系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的LCCL的电动汽车无线充电系统的控制电路，包括：

控制所述过零检测电路检测目标电动汽车无线充电系统的接收线圈所产生的正弦波电压的过零点，并根据所述过零点控制所述过零检测电路开始产生与所述正弦波电压相对应的方波信号；

通过所述PWM控制器产生与所述方波信号相对应的PWM信号，并根据所述目标电动汽车无线充电系统的BMS的实时充电功率控制所述PWM控制器对所述PWM信号的占空比进行调整。

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