本發(fā)明涉及一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法。
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背景技術(shù)：
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隨著傳統(tǒng)化石能源的減少以及環(huán)境污染的加劇，新能源汽車近些年來呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。其中，電動汽車是新能源汽車中技術(shù)相對較為成熟的一種。電動汽車是使用電池作為動力源，帶動電動機做功實現(xiàn)車輛的驅(qū)動?，F(xiàn)有的電動汽車的充電方式一般為有線連接充電，這種充電方式對于充電場地要求高，而且由于需要剛性連接，所以充電線纜的使用壽命較短。隨著磁耦合諧振式無線充電技術(shù)的發(fā)展，無線充電的方式可以彌補上述缺點。磁耦合諧振式無線電能傳輸采用兩個相同頻率諧振電路，利用磁場通過近場傳輸，輻射小，具有方向性，中等距離傳輸，傳輸效率較高。磁耦合諧振式無線電能傳輸中，電磁場隨傳輸距離增加而迅速衰減，利用兩個發(fā)生諧振耦合的電路來捕捉隨距離衰減的電磁場，即當(dāng)發(fā)射回路和接收回路發(fā)生諧振時，使大部分能量由發(fā)射回路傳遞到接收回路。
現(xiàn)有的磁耦合諧振式無線充電裝置對于電池充電的控制不夠精確，可導(dǎo)致電池使用壽命的降低。
因此，如何克服上述存在的缺陷，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要課題。
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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，其優(yōu)化了電池充電控制過程，有利于提高電池使用壽命。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：
一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，所述控制系統(tǒng)包括順次連接的電源模塊1、受控變頻器模塊2、以及諧振發(fā)射線圈3，所述諧振發(fā)射線圈3通過磁共振耦合連接有用于接收諧振發(fā)射線圈3電能的諧振接收線圈4，所述受控變頻器模塊2控制信號輸入端連接有第一監(jiān)控模塊5，所述諧振接收線圈4輸出端順次連接有受控AC-AC變壓模塊7、整流模塊8、受控充電模塊91、以及充電電池92，所述控制系統(tǒng)還包括有用于控制所述受控AC-AC變壓模塊7、受控充電模塊91工作的第二監(jiān)控模塊10，充電電池92上分別連接有受控放電模塊93和電池狀態(tài)監(jiān)測模塊12，受控放電模塊93控制信號輸入端、電池狀態(tài)監(jiān)測模塊12檢測信號輸出端分別與第二監(jiān)控模塊10連接，第二監(jiān)控模塊10與第一監(jiān)控模塊5無線通訊連接，所述充電控制方法包括以下步驟：
A、電源模塊1通過受控變頻器模塊2改變輸出電流的頻率，將電能傳輸至諧振發(fā)射線圈3；
B、諧振發(fā)射線圈3通過磁耦合諧振使諧振接收線圈4發(fā)生共振，將電能傳遞至諧振接收線圈4，諧振接收線圈4接收到的電能通過受控AC-AC變壓模塊7進行變壓，再經(jīng)過整流模塊8轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過受控充電模塊91對充電電池92進行充電；
C、電池狀態(tài)監(jiān)測模塊12對充電電池92進行監(jiān)測；
D、當(dāng)充電電池92電量低于20％時，受控充電模塊91輸出的充電電壓使用額定充電電壓的100％，受控充電模塊91輸出的充電電流使用額定充電電流的60％，每次充電周期為5min，每個充電周期之間設(shè)置有緩沖周期，緩沖周期為30s，緩沖周期內(nèi)不充電；當(dāng)充電電池92電量高于20％且低于60％時，充電電壓使用額定充電電壓的100％，充電電流在額定充電電流的80％～100％之間成正弦曲線的變化，變化周期為15min；當(dāng)充電電池92電量高于60％且低于90％時，充電電流使用額定充電電流的100％，充電電壓從額定充電電壓的100％開始逐漸降低，降低速度為1％/10min，若充電電壓降低至額定充電電壓的85％時充電電池92電量未充至90％，則充電電壓保持額定充電電壓的85％不變；當(dāng)充電電池92電量高于90％時，充電電壓使用額定電壓的95％，充電電流使用額定電流的30％；當(dāng)充電電池92充電完成后，通過受控放電模塊93對充電電池92進行放電，直至充電電池92的電量降至98％，然后使用額定充電電壓和額定充電電流進行再次充電，直至充電電池92充滿，此過程重復(fù)2～3次。
如上所述的一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，還包括有：在充電過程中，在充電電流中加入周期性的脈沖量，脈沖量的最大值為充電電流的120％，脈沖量的持續(xù)時間為300ms，相鄰脈沖量的間隔時間為10s。
如上所述的一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，所述第一監(jiān)控模塊5上還連接有第一電磁感應(yīng)線圈6，所述第二監(jiān)控模塊10上還連接有第二電磁感應(yīng)線圈11，第二電磁感應(yīng)線圈11分別與第一電磁感應(yīng)線圈6、諧振接收線圈4電磁耦合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本案通過充電電池上連接受控充電模塊、受控放電模塊、以及電池狀態(tài)監(jiān)測模塊，電池狀態(tài)監(jiān)測模塊檢測充電電池的電量，第二監(jiān)控模塊通過控制受控充電模塊、受控放電模塊來控制充電電池的充放電過程，當(dāng)充電電池電量低于20％時，受控充電模塊輸出的充電電壓使用額定充電電壓的100％，受控充電模塊輸出的充電電流使用額定充電電流的60％，每次充電周期為5min，每個充電周期之間設(shè)置有緩沖周期，緩沖周期為30s，緩沖周期內(nèi)不充電；當(dāng)充電電池電量高于20％且低于60％時，充電電壓使用額定充電電壓的100％，充電電流在額定充電電流的80％～100％之間成正弦曲線的變化，變化周期為15min；當(dāng)充電電池電量高于60％且低于90％時，充電電流使用額定充電電流的100％，充電電壓從額定充電電壓的100％開始逐漸降低，降低速度為1％/10min，若充電電壓降低至額定充電電壓的85％時充電電池電量未充至90％，則充電電壓保持額定充電電壓的85％不變；當(dāng)充電電池電量高于90％時，充電電壓使用額定電壓的95％，充電電流使用額定電流的30％；當(dāng)充電電池充電完成后，通過受控放電模塊對充電電池進行放電，直至充電電池的電量降至98％，然后使用額定充電電壓和額定充電電流進行再次充電，直至充電電池充滿，此過程重復(fù)2～3次，如此，本案優(yōu)化了電池的充電過程，提高了對于電池充電過程的控制精度，其可以提高電池充電過程中對于電池的保護效果。
2、在充電過程中，在充電電流中加入周期性的脈沖量，脈沖量的最大值為充電電流的120％，脈沖量的持續(xù)時間為300ms，相鄰脈沖量的間隔時間為10s，如此，便于刺激充電電池的儲電能力。
3、所述第一監(jiān)控模塊上還連接有第一電磁感應(yīng)線圈，所述第二監(jiān)控模塊上還連接有第二電磁感應(yīng)線圈，第二電磁感應(yīng)線圈分別與第一電磁感應(yīng)線圈、諧振接收線圈電磁耦合，如此，通過第一電磁感應(yīng)線圈、第二電磁感應(yīng)線圈來監(jiān)測諧振發(fā)射線圈與諧振接收線圈之間的諧振情況，以便于第一監(jiān)控模塊通過控制受控變頻器模塊來使諧振發(fā)射線圈與諧振接收線圈共振。
[附圖說明]
圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[具體實施方式]
以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：
如圖1所示，一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，所述控制系統(tǒng)包括順次連接的電源模塊1、受控變頻器模塊2、以及諧振發(fā)射線圈3，所述諧振發(fā)射線圈3通過磁共振耦合連接有用于接收諧振發(fā)射線圈3電能的諧振接收線圈4，所述受控變頻器模塊2控制信號輸入端連接有第一監(jiān)控模塊5，所述諧振接收線圈4輸出端順次連接有受控AC-AC變壓模塊7、整流模塊8、受控充電模塊91、以及充電電池92，所述控制系統(tǒng)還包括有用于控制所述受控AC-AC變壓模塊7、受控充電模塊91工作的第二監(jiān)控模塊10，充電電池92上分別連接有受控放電模塊93和電池狀態(tài)監(jiān)測模塊12，受控放電模塊93控制信號輸入端、電池狀態(tài)監(jiān)測模塊12檢測信號輸出端分別與第二監(jiān)控模塊10連接，第二監(jiān)控模塊10與第一監(jiān)控模塊5無線通訊連接，所述充電控制方法包括以下步驟：
A、電源模塊1通過受控變頻器模塊2改變輸出電流的頻率，將電能傳輸至諧振發(fā)射線圈3；
B、諧振發(fā)射線圈3通過磁耦合諧振使諧振接收線圈4發(fā)生共振，將電能傳遞至諧振接收線圈4，諧振接收線圈4接收到的電能通過受控AC-AC變壓模塊7進行變壓，再經(jīng)過整流模塊8轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過受控充電模塊91對充電電池92進行充電；
C、電池狀態(tài)監(jiān)測模塊12對充電電池92進行監(jiān)測；
D、當(dāng)充電電池92電量低于20％時，受控充電模塊91輸出的充電電壓使用額定充電電壓的100％，受控充電模塊91輸出的充電電流使用額定充電電流的60％，每次充電周期為5min，每個充電周期之間設(shè)置有緩沖周期，緩沖周期為30s，緩沖周期內(nèi)不充電；當(dāng)充電電池92電量高于20％且低于60％時，充電電壓使用額定充電電壓的100％，充電電流在額定充電電流的80％～100％之間成正弦曲線的變化，變化周期為15min；當(dāng)充電電池92電量高于60％且低于90％時，充電電流使用額定充電電流的100％，充電電壓從額定充電電壓的100％開始逐漸降低，降低速度為1％/10min，若充電電壓降低至額定充電電壓的85％時充電電池92電量未充至90％，則充電電壓保持額定充電電壓的85％不變；當(dāng)充電電池92電量高于90％時，充電電壓使用額定電壓的95％，充電電流使用額定電流的30％；當(dāng)充電電池92充電完成后，通過受控放電模塊93對充電電池92進行放電，直至充電電池92的電量降至98％，然后使用額定充電電壓和額定充電電流進行再次充電，直至充電電池92充滿，此過程重復(fù)2～3次。
如上所述，具體實施時，在充電過程中，在充電電流中加入周期性的脈沖量，脈沖量的最大值為充電電流的120％，脈沖量的持續(xù)時間為300ms，相鄰脈沖量的間隔時間為10s，如此，便于刺激充電電池92的儲電能力。
如上所述，具體實施時，所述第一監(jiān)控模塊5上還連接有第一電磁感應(yīng)線圈6，所述第二監(jiān)控模塊10上還連接有第二電磁感應(yīng)線圈11，第二電磁感應(yīng)線圈11分別與第一電磁感應(yīng)線圈6、諧振接收線圈4電磁耦合，如此，通過第一電磁感應(yīng)線圈6、第二電磁感應(yīng)線圈11來監(jiān)測諧振發(fā)射線圈3與諧振接收線圈4之間的諧振情況，以便于第一監(jiān)控模塊5通過控制受控變頻器模塊2來使諧振發(fā)射線圈3與諧振接收線圈4共振。
如上所述，本案保護的是一種無線充電控制系統(tǒng)的充電控制方法，一切與本案相同或相近的技術(shù)方案都應(yīng)示為落入本案的保護范圍內(nèi)。