CN110281789A - 一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统。主要包括用于监测高功率无线充电系统源端线圈电流的检测模块、冷却液循环管道、循环速度可调式冷却动力压缩机、微控制器。本发明为高功率无线充电系统正常运行的外部辅助部分，高功率无线充电系统源端线圈电流的检测模块采集源端电流大小，通过微控制器判断源端电流所处的阈值范围区间，进而选取不同的冷却循环功率，冷却动力压缩机以不同的循环速度将冷却液输送到循环管道，从而实现冷却功率自适应调整，有效降低在低运行功率时的冷却循环动力系统功率损耗，间接提升了高功率无线充电系统的整体效率。

Description

一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统及控制 方法
技术领域：
本发明涉及一种高功率无线充电系统的辅助系统，特别是涉及一种适用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统。
背景技术
随着环境问题的加重和石油、煤炭等化石燃料的枯竭，降低对传统能源的依赖、发展新能源技术，是实现经济可持续发展和建设环境友好型社会的必经之路。电动汽车(Electric Vehicle,EV)以电能驱动电机，能够有效地减少环境污染，同时避免对石油资源的过度消耗，对保障能源供给安全以及国家的可持续发展也有着重要的战略意义，是未来汽车工业发展的方向，也是我国重点发展的战略性产业之一。将无线电能传输技术应用于电动汽车充电，对电动汽车的推广具有重要的意义，将对现有电动汽车的充电模式产生革命性的影响，尤其是随着未来无人驾驶电动车的发展，该技术将是实现无人驾驶智能充电最有效、最便捷的途径。只需对现有停车位进行改造，无需额外建设大量的充电桩，既节约了大量的土地资源，又降低了充电装置运营成本与后期维护成本等，同时极大提高了电动汽车使用的灵活性、便捷性和可靠性。但是在大功率的无线充电系统中源端线圈温升将会导致一系列的问题，例如过热工作异常，参数飘变、频率漂移等，严重影响系统的正常工作状态。
发明内容：
发明目的：本发明公开了一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，能够解决在大功率的无线充电系统中源端线圈温升导致的如过热工作异常，参数飘变、频率漂移等问题。
技术方案：一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，包括检测模块、冷却液循环管道、循环速度可调式冷却动力压缩机、微控制器；检测模块用于监测高功率无线充电系统源端电流的大小，并将数据发送至微控制器；所述微控制器判断源端电流所处的阈值范围区间，并根据源端电流所处的阈值范围区间控制冷却动力压缩机选取不同的冷却循环功率，冷却动力压缩机以不同的循环速度将冷却液输送到冷却液循环管道。
上述用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统根据监测源端电流的大小来划分高功率无线充电系统的不同等级，进而根据不同的源端电流大小来选择适当的不同等级的冷却循环功率，当源端电流较低时，微控制器通过发送低功率冷却循环指令，循环速度可调式冷却动力压缩机接收到控制指令以后，采用低功率慢速循环方式，将冷却液以较低的速度在冷却液循环管道内输送，此时冷却系统自身也已较低的功耗运行。当源端电流较高时，微控制器通过发送高功率冷却循环指令，循环速度可调式冷却动力压缩机接收到控制指令以后，采用高功率快速循环方式，将冷却液以较高的速度在冷却液循环管道内输送，此时冷却系统自身运行功耗也将升高。
有益效果：本发明公开的用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统及控制方法能够实现冷却功率自适应调整，有效降低在低运行功率时的冷却循环动力系统功率损耗，间接提升了高功率无线充电系统的整体效率；并且能够有效防止由于大功率的无线充电系统中源端线圈温升导致的如过热工作异常，参数飘变、频率漂移等问题。
附图说明：
图1为本发明原理示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种适用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，包括用于监测高功率无线充电系统源端线圈电流的检测模块、冷却液循环管道、循环速度可调式冷却动力压缩机、微控制器。
高功率无线充电系统源端线圈电流的检测模块试试采集源端电流大小，通过微控制器判断源端电流所处的阈值范围区间，并根据所处的阈值范围区间选取不同的冷却循环功率；冷却动力压缩机在微控制器选取的冷却循环功率下工作，冷却动力压缩机以不同的循环速度将冷却液输送到循环管道，从而实现冷却功率自适应调整。
进而，在本发明中，以相关典型应用为例，当源端电流高于阈值I1＝20A但不超过阈值I2＝40A(I2>I1)时，微控制器通过发送低功率冷却循环指令，循环速度可调式冷却动力压缩机接收到控制指令以后，采用低功率(200W)慢速循环方式，将冷却液以较低的速度在冷却液循环管道内输送，此时冷却系统自身也已较低的功耗运行。当源端电流继续升高并超过阈值I2时，微控制器通过发送高功率冷却循环指令，循环速度可调式冷却动力压缩机接收到控制指令以后，采用高功率(400W)快速循环方式，将冷却液以较高的速度在冷却液循环管道内输送，此时冷却系统自身运行功耗也将升高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，其特征在于：包括检测模块、冷却液循环管道、循环速度可调式冷却动力压缩机、微控制器；所述检测模块用于监测高功率无线充电系统源端电流的大小，并将数据发送至微控制器；所述微控制器判断源端电流所处的阈值范围区间，并根据源端电流所处的阈值范围区间控制冷却动力压缩机选取不同的冷却循环功率，冷却动力压缩机以不同的循环速度将冷却液输送到冷却液循环管道。
2.根据权利要求1所述的一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，其特征在于：所述微控制器内设定了两个源端电流阈值，分别为I1和I2，其中I2>I1；当源端电流源端电流高于I1但不超过阈值I2时，冷却动力压缩机采用低功率慢速循环方式；当端电流继续升高并超过阈值I2时冷却动力压缩机采用高功率快速循环方式。
3.根据权利要求1所述的一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，其特征在于：所述I1＝20A。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，其特征在于：所述I2＝40A。
5.根据权利要求2所述的一种用于高功率无线充电的源端分级冷却控制系统，其特征在于：所述冷却动力压缩机采用低功率慢速循环方式工作时对应的功率为200W；所述冷却动力压缩机采用高功率快速循环方式时对应的功率为400W。
6.一种高功率无线充电的源端分级冷却控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)检测模块采集高功率无线充电系统源端线圈电流；
(2)微控制器判断源端电流所处的阈值范围区间；并根据所处的阈值范围区间选取不同的冷却循环功率；
(3)所述微控制器控制冷却动力压缩机功率，冷却动力压缩机在微控制器选取的冷却循环功率下工作，冷却动力压缩机以不同的循环速度将冷却液输送到循环管道。
7.根据权利要求6所述的高功率无线充电的源端分级冷却控制方法，其特征在于：所述步骤(2)微控制器内设定了两个源端电流阈值，分别为I1和I1，其中I2>I1；当源端电流源端电流高于I1但不超过阈值I2时，冷却动力压缩机采用低功率慢速循环方式；当端电流继续升高并超过阈值I2时冷却动力压缩机采用高功率快速循环方式。
8.根据权利要求7所述的高功率无线充电的源端分级冷却控制方法，其特征在于：所述I1＝20A。
9.根据权利要求7所述的高功率无线充电的源端分级冷却控制方法，其特征在于：所述I2＝40A。
10.根据权利要求7所述的高功率无线充电的源端分级冷却控制方法，其特征在于：所述冷却动力压缩机采用低功率慢速循环方式工作时对应的功率为200W；所述冷却动力压缩机采用高功率快速循环方式时对应的功率为400W。
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