CN112757924A - 电动汽车无线充电系统、原副边偏移量检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动汽车无线充电系统、原副边偏移量检测方法及装置，其中，原副边偏移量检测方法用于电动汽车无线充电系统，所述原副边偏移量检测方法包括以下步骤：获取松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值；根据获取的松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值计算出松耦合变压器的原边自感量；再根据松耦合变压器的原边自感量与松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将松耦合变压器的原边自感量与松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，以获得松耦合变压器当前的原副边偏移量。本发明实现了松耦合变压器原副边偏移量的检测，有利于提高电动汽车无线充电系统的可靠性和可控性。

Description

电动汽车无线充电系统、原副边偏移量检测方法及装置

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种电动汽车无线充电系统、原副边偏移量检测方法及装置。

背景技术

无线充电技术在电动汽车领域应用已经逐渐普及，在实际应用中，由于地面设备和车载设备之间的位置随停车状态而呈现非确定状态，且汽车底盘随车辆内的载物状态也会在一定范围内变化，这就导致了电动汽车中的电动汽车无线充电系统的原、副边线圈之间的水平偏移距离、垂直距离(离地间隙)会在一定范围内变化，这个变化也就是无线充电装置中的松耦合变压器的原副边偏移距离，偏移距离会影响充电效果，只有当原边或者副边的线圈正对或者一定容许的偏移范围内时，才能达到最优的传输功率与效率。但在现有技术的无线充电中，由于主观或客观因素，副边线圈与原边线圈发生偏移后，无法判断偏移情况。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种原副边偏移量检测方法，旨在检测松耦合变压器原边和副边的偏移量，以解决检测松耦合变压器原边和副边的偏移量无法被系统获知的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种原副边偏移量检测方法，用于电动汽车无线充电系统，所述电动汽车无线充电系统包括依次连接的原边全桥逆变电路、松耦合变压器和副边全桥整流电路，该原副边偏移量检测方法包括以下步骤：

获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值；

根据获取的所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量；

根据所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，以获得所述松耦合变压器当前的原副边偏移量。

可选地，所述根据获取的所述松耦合变压器的原边自感量参考值和所述原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量，具体是根据第一预设公式计算获得，所述第一预设公式为：

L_{p_fac}＝L_{p_ref}+L_{p_cal}；

其中，L_{p_fac}为所述松耦合变压器的原边自感量，L_{p_ref}为所述松耦合变压器的原边自感量参考值，L_{p_cal}为所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

可选地，所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取所述松耦合变压器的原边补偿电感量和原边串联补偿电容；

根据获取的所述松耦合变压器的原边补偿电感量、原边串联补偿电容计算获得所述松耦合变压器的原边自感量参考值。

可选地，根据获取的所述松耦合变压器的原边补偿电感量、原边串联补偿电容计算获得所述松耦合变压器的原边自感量参考值，具体是根据第二预设公式计算获得，所述第二预设公式为：

其中，L_{p_ref}为所述松耦合变压器的原边自感量参考值，L₁为所述松耦合变压器的原边补偿电感量，C_p为所述松耦合变压器的原边串联补偿电容，f为所述松耦合变压器的系统工作频率。

可选地，所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量；

根据所述松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

可选地，根据所述松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值，具体是根据第三预设公式、第四预设公式以及第五预设公式计算获得，具体为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第三预设公式计算获得，所述第三预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相反，所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第四预设公式计算获得，所述第四预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相反，所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相反时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第五预设公式计算获得，所述第五预设公式为：

其中，L_{p_cal}为松耦合变压器的原边自感量校准值，I_in为松耦合变压器的原边逆变电流，I_p为松耦合变压器的原边线圈电流，M为松耦合变压器的互感量，I_s为松耦合变压器的副边线圈电流，L₁为松耦合变压器的原边补偿电感量。

可选地，在所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤之前，所述原副边偏移量检测方法还包括以下步骤：

获取所述松耦合变压器的副边线圈电流；

将所述松耦合变压器的副边线圈电流与预设电流值进行比较；

在根据所述副边线圈电流与预设电流值的比较结果确定所述松耦合变压器的副边谐振网络不谐振时，执行所述获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量的步骤。

可选地，所述原副边偏移量检测方法还包括以下步骤：

控制所述松耦合变压器的副边全桥整流电路短路。

本发明还提出一种原副边偏移量检测装置，用于电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述原副边偏移量检测装置包括依次顺序电气连接的原边全桥逆变电路、原边谐振网络、松耦合变压器、副边谐振网络和副边全桥整流电路，以及存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的原副边偏移量的检测程序，所述原副边偏移量的检测程序被所述处理器执行时实现上述的原副边偏移量检测方法的步骤。

本发明还提出一种电动汽车无线充电系统，所述电动汽车无线充电系统包括上述的原副边偏移量检测装置。

本发明技术方案的原副边偏移量检测方法在所述电动汽车无线充电系统启动时，获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值；根据原边自感量参考值和原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量；根据所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，获取所述松耦合变压器当前的原副边偏移量，进而可以将偏移量显示在车辆的显示屏上，供驾驶员参考，也可以将偏移量输出至汽车的车辆控制器，由车辆控制器控制车辆根据偏移量调节汽车的位置，进而实现自动校准车载无线充电设备和地面设备的偏移距离，有利于提高电动汽车无线充电系统的充电效率，提升电动汽车无线充电系统的可靠性和可控性，此外，还可以根据获得的原副边偏移量，调节对车载测进行充电策略控制，例如根据偏移量对应的充电功率，请求相应的原边线圈电流值，使得电动汽车无线充电系统输出的功率稳定，还可以根据原副边偏移量控制副边全桥整流电路，使输出功率满足BMS需求。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明原副边偏移检测方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明电动汽车无线充电系统一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明电动汽车无线充电系统另一实施例的电路结构示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种原副边偏移量检测方法，用于电动汽车无线充电系统，可以检测汽车与地面充电设备的偏移量，从而控制汽车与地面充电设备的偏移量，进而提高无线充电效率。

参照图1，在一实施例中，该原副边偏移量检测方法用于电动汽车无线充电系统，该原副边偏移量检测方法包括以下步骤：

步骤S10、获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值；

步骤S20、根据获取的所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量；

步骤S30、根据所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，以获得所述松耦合变压器当前的原副边偏移量。

需要说明的是，该电动汽车无线充电系统的电路结构参照图2所示，图2为无线充电系统的电路结构，图中基建侧即是无线充电系统的原边(也是松耦合变压器的原边)，车载侧即是无线充电系统的副边(也是松耦合变压器的副边)，因此，本实施例所述的原副边偏移量可以是指基建侧和车载测的偏移量，也可以是指松耦合变压器的原副边偏移量。L_p为松耦合变压器的原边线圈，L_s为松耦合变压器的副边线圈，I_p为松耦合变压器的原边线圈电流，I_s为松耦合变压器的副边线圈电流，松耦合变压器的原边线圈和副边线圈分别为能量的发送装置和接收装置，M为松耦合变压器的原副边线圈互感值。原边补偿电感L1、原边并联补偿电容C1以及原边串联补偿电容Cp共同组成松耦合变压器的原边谐振电路，副边补偿电感L2、副边并联补偿电容C2共同组成松耦合变压器的副边谐振电路，负责提升松耦合变压器能量传输的有功功率，开关管Qp1、开关管Qp2、开关管Qp3和开关管Qp4共同组成松耦合变压器的原边全桥逆变电路，负责把接入的直流电源转换成高频电源；开关管Qs1、开关管Qs2、开关管Qs3和开关管Qs4共同组成松耦合变压器的副边全桥整流电路，负责把原边全桥逆变电路转换的高频电源进行整流处理，同时对松耦合变压器的输出电流I_out进行调节，其输入电流为Ie，中点电压为Ve，等效阻抗Re＝Ve/Ie。进一步地，参照图3所示，在电动汽车无线充电系统进行功率传输前，将松耦合变压器的副边全桥整流电路中的开关管Qs3和开关管Qs4导通，或者将开关管Qs1和开关管Qs2导通，使得松耦合变压器的副边全桥整流电路处于短路状态，此时副松耦合变压器的副边全桥整流电路的中点电压Ve为0，则等效电阻Re＝Ve/Ie＝0，系统阻抗网络示意图如3所示。

由于电动汽车无线充电系统的原副边水平偏移距离随停车状态而呈现非确定状态，且汽车底盘随车辆内的载物状态也会在一定范围内变化，这就导致了电动汽车中的电动汽车无线充电系统的原、副边线圈之间的水平偏移距离、垂直距离(离地间隙)会在一定范围内变化，这个变化也就是无线充电装置中的松耦合变压器的原副边偏移量，原副边偏移量会影响充电效果，只有当原边或者副边的线圈正对或者一定容许的偏移范围内时，才能达到最优的传输功率与效率。但在现有技术的无线充电中，由于主观或客观因素，副边线圈与原边线圈发生偏移后，无法判断偏移情况，特别是在所述电动汽车无线充电系统副边谐振网络不谐振的时候，所述原副边偏移量难以获取。

需要说明的是，松耦合变压器的原边自感量与松耦合变压器的原副边偏移量存在映射关系，当车载无线充电设备和地面设备之间的相对位置发生变化，松耦合变压器的原边自感量也随之变化。在汽车停车位置和状态确定后，车载无线充电设备和地面设备之间的相对位置确定，松耦合变压器的原边自感量就确定了，因此，可以根据松耦合变压器的原边自感量计算或者查表获得松耦合变压器的原副边偏移量，也即获取车载无线充电设备和地面设备之间的偏移量。

本发明技术方案原副边偏移量检测方法在所述电动汽车无线充电系统启动时，获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值；根据原边自感量参考值和原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量；根据所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，获取所述松耦合变压器当前的原副边偏移量，进而可以将偏移量显示在车辆的显示屏上，供驾驶员参考，也可以将偏移量输出至汽车的车辆控制器，由车辆控制器控制车辆根据偏移量调节汽车的位置，进而实现自动校准车载无线充电设备和地面设备的偏移距离，有利于提高电动汽车无线充电系统的充电效率，提升电动汽车无线充电系统的可靠性和可控性，此外，还可以根据获得的原副边偏移量，调节对车载测进行充电策略控制，例如根据偏移量对应的充电功率，请求相应的原边线圈电流值，使得电动汽车无线充电系统输出的功率稳定，还可以根据原副边偏移量控制副边全桥整流电路，使输出功率满足BMS需求。

例如，可以在原副边偏移量偏大的时候，请求基站测增加原边线圈电流值。

在一实施例中，所述根据获取的所述松耦合变压器的原边自感量参考值和所述原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量，具体是根据第一预设公式计算获得，所述第一预设公式为：

L_{p_fac}＝L_{p_ref}+L_{p_cal}；

其中，L_{p_fac}为所述松耦合变压器的原边自感量，L_{p_ref}为所述松耦合变压器的原边自感量参考值，L_{p_cal}为所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

可以理解的是，本实施例通过第一预设公式计算出松耦合变压器的原边自感量，再根据松耦合变压器的原边自感量获取松耦合变压器的原副边偏移量，进而可以利用松耦合变压器的原副边偏移量获知获取车载无线充电设备和地面设备之间的偏移量，以根据偏移量进一步调节汽车位置，以实现最大充电效率，还可以根据原副边偏移量调整相应的充电策略，提升电动汽车无线充电系统的可靠性和可控性。

在一实施例中，所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取所述松耦合变压器的原边补偿电感量和原边串联补偿电容；

根据获取的所述松耦合变压器的原边补偿电感量、原边串联补偿电容计算获得所述松耦合变压器的原边自感量参考值。

在本实施例中，根据获取的所述松耦合变压器的原边补偿电感量、原边串联补偿电容计算获得所述松耦合变压器的原边自感量参考值，具体根据第二预设公式计算获得，所述第二预设公式为：

其中，L_{p_ref}为所述松耦合变压器的原边自感量参考值，L₁为所述松耦合变压器的原边补偿电感量，C_p为所述松耦合变压器的原边串联补偿电容，f为所述松耦合变压器的系统工作频率，通常在该工作频率下，原边补偿电感L1和原边串联补偿电容C1处于谐振状态。

可以理解的是，松耦合变压器的原边补偿电感量和原边串联补偿电容都是固定不变的，其取值可以是在进行原副边偏移量检测时的实时实际测量值，也可以根据设计图纸或者事先测量获得，并将获得的原边补偿电感量和原边串联补偿电容存储至存储器，在原副边偏移量检测时，从存储器中读取，具体根据实际应用情况获取，在此不作限制。

本实施例通过第二预设公式计算获得松耦合器原边自感量的参考值，从而可以将原边自感量参考值作为基准值，进一步对原边自感量参考值进行校准，以获得松耦合变压器的原边自感量。

在一实施例中，所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量；

根据所述松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

其中，所述根据松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值。具体可以根据不同的原边线圈电路和副边线圈电流的相位关系，以及原边线圈电流和原边逆变电流的相位关系，选择第三预设公式、第四预设公式以及第五预设公式中的一个，将松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量代入相应的公式，计算获得原边自感量校准值。

进一步地，在检测松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流前，可以将松耦合变压器的副边全桥整流电路短路，具体可以将松耦合变压器的副边全桥整流电路中的开关管Qs3和开关管Qs4导通，或者将开关管Qs1和开关管Qs2导通，使得松耦合变压器的副边全桥整流电路处于短路状态，系统阻抗网络示意图如3所示。在副边全桥整流电路短路时，在系统内阻较小，可以忽略时，电动汽车无线充电系统只有无功功率，此时原边线圈电流和副边线圈电流只有相位相同和相位相反两种情况，具体为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第三预设公式计算获得，所述第三预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相反，所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第四预设公式计算获得，所述第四预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相反，所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相反时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第五预设公式计算获得，所述第五预设公式为：

其中，L_{p_cal}为松耦合变压器的原边自感量校准值，I_in为松耦合变压器的原边逆变电流，I_p为松耦合变压器的原边线圈电流，M为松耦合变压器的互感量，I_s为松耦合变压器的副边线圈电流，L₁为松耦合变压器的原边补偿电感量。

需要说明的是，汽车位置状态确定，车载无线充电设备和地面设备的相对位置固定，车载无线充电设备启动后，此时，松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流都是固定不变的，本实施例通过上述固定参数计算松耦合变压器的原边自感量校准值，从而可以根据原边自感量校准值去校准原边自感量参考值，进而获得原边自感量，继而可以根据松耦合变压器的原边自感量与松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，获取松耦合变压器当前的原副边偏移量，可以将原副边偏移量输出至车辆控制器中，车辆控制器可以根据原副边偏移量，调整车辆的充电策略或者车载无线充电设备与地面设备的相对位置，获得更加高的充电效率，此外，在本实施例中，副边谐振网络可以不谐振，本实施例解决了电动汽车无线充电系统副边谐振网络不谐振时，原边自感量难以获取的问题。

在另一实施例中，获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量；

根据松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量；计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

需要说明的是，在实际应用中，还可以在所述获取松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量的步骤之前：

确认副边谐振网络处于谐振状态。

具体可以获取所述松耦合变压器的副边线圈电流；将所述松耦合变压器的副边线圈电流与预设电流值进行比较；在根据所述副边线圈电流小于预设电流值时，确定所述松耦合变压器的副边谐振网络谐振。

其中，根据松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量，计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值。具体可以根据不同的原边线圈电流和逆变电流的相位关系，选择第六预设公式以及第七预设公式中的一个，将松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量代入相应的公式，计算获得原边自感量校准值。

具体地，在检测松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流前，可以将松耦合变压器的副边全桥整流电路短路，具体可以将松耦合变压器的副边全桥整流电路中的开关管Qs3和开关管Qs4导通，或者将开关管Qs1和开关管Qs2导通，使得松耦合变压器的副边全桥整流电路处于短路状态，以减少负载阻抗对计算原边自感量造成影响，系统阻抗网络示意图如3所示。

当所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第六预设公式计算获得，所述第六预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相反时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第七预设公式计算获得，所述第七预设公式为：

其中，L_{p_cal}为松耦合变压器的原边自感量校准值，I_in为松耦合变压器的原边逆变电流，I_p为松耦合变压器的原边线圈电流。

在一实施例中，在所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤之前，所述原副边偏移量检测方法还包括以下步骤：

获取所述松耦合变压器的副边线圈电流；

将所述松耦合变压器的副边线圈电流与预设电流值进行比较；

在根据所述副边线圈电流与预设电流值的比较结果确定所述松耦合变压器的副边谐振网络不谐振时，执行所述获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量的步骤。

进一步地，在根据所述副边线圈电流与预设电流值的比较结果确定所述松耦合变压器的副边谐振网络谐振时，执行所述获取松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量的步骤。

参照图3，需要说明的是，在松耦合变压器的副边谐振网络谐振时，也即副边补偿电感L2和副边串联补偿电容C2并联谐振时，此时副边补偿电感L2的电流和副边串联补偿电容C2的电流相互抵消，从而松耦合变压器的副边谐振网络相当于断路，此时松耦合器的副边线圈电流非常小；本实施例将副边线圈电流与预设值进行比较，并在副边线圈电流大于预设值时，判断所述松耦合变压器的副边谐振网络不谐振；在副边线圈电流小于预设值时，判断所述松耦合变压器的副边谐振网络谐振。

除上述确认副边谐振网络谐振方法外，还可以通检测L2和C2并联阻抗相角的方法来判断其是否处于谐振状态，或者其他利用L2和C2并联谐振特性的来对谐振状态进行判断的方法都可以使用。此处不做限定。

本实施例通过计算确认电动汽车无线充电系统的副边谐振网络是否谐振，并根据副边谐振网络是否谐振选择相应的原边自感量校准量计算方法，有利于提升原边自感量校准量的准确性，同时，在副边谐振网络谐振时，采用更简单的计算方法，从而可以减少计算量，提升电动汽车无线充电系统的系统反应速度。

本发明还提出一种原副边偏移量检测装置，用于电动汽车无线充电系统，所述原副边偏移量检测装置包括依次顺序电气连接的原边全桥逆变电路、原边谐振网络、松耦合变压器、副边谐振网络和副边全桥整流电路，以及存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的原副边偏移量的检测程序，所述原副边偏移量的检测程序被所述处理器执行时实现上述的原副边偏移量检测方法的步骤。

所述原副边偏移量的检测方法包括：

获取松耦合变压器的原边补偿电感量和原边串联补偿电容并代入第二公式计算得原边自感量参考值；

获取松耦合变压器的副边线圈电流，将所述松耦合变压器的副边线圈电流与预设电流值进行比较；

当松耦合变压器的副边线圈电流大于预设电流值，判断松耦合变压器的副边谐振网络不谐振，执行所述获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量，根据松耦合变压器的原边线圈电流分别与原边逆变电流、副边线圈电流的相位关系，选择第三预设公式、第四预设公式或者第五预设公式中的一个代入计算，计算出松耦合变压器的原边自感量校准值。

当松耦合变压器的副边线圈电流小于预设电流值，判断松耦合变压器的副边谐振网络谐振，执行所述获取松耦合变压器的原边线圈电流、原边逆变电流以及原边补偿电感量的步骤，根据松耦合变压器的原边线圈电流与原边逆变电流相位关系，选择第六预设公式或者第七预设公式中的一个代入计算，计算出松耦合变压器的原边自感量校准值。

将原边自感量参考值和原边自感量校准值代入第一预设公式，获得松耦合变压器的原边自感量；

根据所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，以获得所述松耦合变压器当前的原副边偏移量。

该原副边偏移量检测方法的具体结构参照上述实施例，该原副边偏移量检测装置的具体结构参照上述实施例，由于本原副边偏移量检测装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种电动汽车无线充电系统，所述电动汽车无线充电系统包括上述的原副边偏移量检测装置。该原副边偏移量检测装置的具体结构参照上述实施例，由于本电动汽车无线充电系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的方案构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种原副边偏移量检测方法，用于电动汽车无线充电系统，所述电动汽车无线充电系统包括依次连接的原边全桥逆变电路、松耦合变压器和副边全桥整流电路，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值；

根据获取的所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量；

根据所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量的映射关系，将所述松耦合变压器的原边自感量与所述松耦合变压器的原副边偏移量进行匹配，以获得所述松耦合变压器当前的原副边偏移量。

2.如权利要求1所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，所述根据获取的所述松耦合变压器的原边自感量参考值和所述原边自感量校准值计算出所述松耦合变压器的原边自感量，具体是根据第一预设公式计算获得，所述第一预设公式为：

L_{p_fac}＝L_{p_ref}+L_{p_cal}；

其中，L_{p_fac}为所述松耦合变压器的原边自感量，L_{p_ref}为所述松耦合变压器的原边自感量参考值，L_{p_cal}为所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

3.如权利要求1所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取所述松耦合变压器的原边补偿电感量和原边串联补偿电容；

根据获取的所述松耦合变压器的原边补偿电感量、原边串联补偿电容计算获得所述松耦合变压器的原边自感量参考值。

4.如权利要求3所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，根据获取的所述松耦合变压器的原边补偿电感量、原边串联补偿电容计算获得所述松耦合变压器的原边自感量参考值，具体是根据第二预设公式计算获得，所述第二预设公式为：

其中，L_{p_ref}为所述松耦合变压器的原边自感量参考值，L₁为所述松耦合变压器的原边补偿电感量，C_p为所述松耦合变压器的原边串联补偿电容，f为所述松耦合变压器的系统工作频率。

5.如权利要求1所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤具体包括：

获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量；

根据所述松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值。

6.如权利要求5所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，根据所述松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量计算获得所述松耦合变压器的原边自感量校准值，具体是根据第三预设公式、第四预设公式以及第五预设公式计算获得，具体为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第三预设公式计算获得，所述第三预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相反，所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相同时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第四预设公式计算获得，所述第四预设公式为：

当所述松耦合变压器的原边线圈电流的相位和副边线圈电流的相位相反，所述松耦合变压器的原边逆变电流的相位与原边线圈电流的相位相反时，所述松耦合变压器的原边自感量校准值根据第五预设公式计算获得，所述第五预设公式为：

其中，L_{p_cal}为松耦合变压器的原边自感量校准值，I_in为松耦合变压器的原边逆变电流，I_p为松耦合变压器的原边线圈电流，M为松耦合变压器的互感量，I_s为松耦合变压器的副边线圈电流，L₁为松耦合变压器的原边补偿电感量。

7.如权利要求5所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，在所述获取所述松耦合变压器的原边自感量参考值和原边自感量校准值的步骤之前，所述原副边偏移量检测方法还包括以下步骤：

获取所述松耦合变压器的副边线圈电流；

将所述松耦合变压器的副边线圈电流与预设电流值进行比较；

在根据所述副边线圈电流与预设电流值的比较结果确定所述松耦合变压器的副边谐振网络不谐振时，执行所述获取松耦合变压器的互感值、原边线圈电流、原边逆变电流、副边线圈电流以及原边补偿电感量的步骤。

8.如权利要求1所述的原副边偏移量检测方法，其特征在于，所述原副边偏移量检测方法还包括以下步骤：

控制所述松耦合变压器的副边全桥整流电路短路。

9.一种原副边偏移量检测装置，用于电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述原副边偏移量检测装置包括依次顺序电气连接的原边全桥逆变电路、原边谐振网络、松耦合变压器、副边谐振网络和副边全桥整流电路，以及存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的原副边偏移量的检测程序，所述原副边偏移量的检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的原副边偏移量检测方法的步骤。

10.一种电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述电动汽车无线充电系统包括如权利要求9所述的原副边偏移量检测装置。

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