本發(fā)明涉及新能源汽車，更具體地，涉及基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)和充電方法。

背景技術(shù)：

1、電動汽車是以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛，當車載電源電量不足時，需要對車載電源充電，充電方式包括但不限于充電樁充電、充電槍充電或者無線充電等。

2、無線充電技術(shù)可以通過埋于地面下的供電導(dǎo)軌以高頻交變磁場的形式將電能傳輸給運行在地面上一定范圍內(nèi)的車輛接收端電能拾取機構(gòu)?，F(xiàn)有的無線充電技術(shù)包括單向v2g(vehicle?to?grid，車輛到電網(wǎng))技術(shù)和雙向v2g技術(shù)，單向v2g技術(shù)指的是電網(wǎng)對車輛充電，雙向v2g技術(shù)指的是電網(wǎng)可以對車輛充電，同時車輛的電能可以傳遞到電網(wǎng)，雙向v2g技術(shù)相較于單向v2g技術(shù)有利于能量在車輛和電網(wǎng)之間雙向流動，有助于實現(xiàn)“削峰填谷”的電能需求目標。

3、參照圖1所示，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車雙向無線充電機構(gòu)的拓撲圖，中國專利文獻(授權(quán)公告號cn113968152b，授權(quán)公告日2022年09月27日)公開了電動汽車雙向無線充電控制方法，該方法用于電動汽車雙向無線充電機構(gòu)，電動汽車雙向無線充電機構(gòu)包括原邊側(cè)直流電源e1’、副邊側(cè)直流電源e2’和雙向無線充電模塊；雙向無線充電模塊包括原邊側(cè)濾波電容c10’、原邊側(cè)h橋電路、原邊側(cè)補償網(wǎng)絡(luò)、原邊側(cè)耦合線圈、副邊側(cè)耦合線圈、副邊側(cè)補償網(wǎng)絡(luò)、副邊側(cè)h橋電路、副邊側(cè)濾波電容c20’；原邊側(cè)濾波電容c10’與原邊側(cè)直流電源e1’的正負母線并聯(lián)，副邊側(cè)濾波電容c20’與副邊側(cè)直流電源e2’的正負母線并聯(lián)；原邊側(cè)h橋電路包括4個具有反向并聯(lián)二極管的開關(guān)管，分別記為開關(guān)管s11’、開關(guān)管s12’、開關(guān)管s13’和開關(guān)管s14’，其中，開關(guān)管s11’的發(fā)射極和開關(guān)管s12’的集電極串聯(lián)組成原邊側(cè)第一橋臂，且開關(guān)管s11’的發(fā)射極和開關(guān)管s12’的集電極的接點記為原邊側(cè)第一橋臂中點a’，開關(guān)管s13’的發(fā)射極和開關(guān)管s14’的集電極串聯(lián)組成原邊側(cè)第二橋臂，且開關(guān)管s13’的發(fā)射極和開關(guān)管s14’的集電極的接點記為原邊側(cè)第二橋臂中點b’；原邊側(cè)第一橋臂、原邊側(cè)第二橋臂并聯(lián)在原邊側(cè)直流電源e1’的正負直流母線之間；原邊側(cè)補償網(wǎng)絡(luò)包括原邊側(cè)諧振電感l(wèi)f1’、原邊側(cè)諧振電容cf1’和原邊側(cè)補償電容c1’；原邊側(cè)諧振電感l(wèi)f1’的輸入端與原邊側(cè)第一橋臂中點a’連接，原邊側(cè)諧振電感l(wèi)f1’的輸出端串聯(lián)原邊側(cè)補償電容c1’后與原邊側(cè)耦合線圈的輸入端連接，原邊側(cè)耦合線圈的輸出端與原邊側(cè)第二橋臂中點b’連接；原邊側(cè)諧振電容cf1’的一端接入原邊側(cè)諧振電感l(wèi)f1’和原邊側(cè)補償電容c1’之間、另一端與原邊側(cè)第二橋臂中點b’連接；副邊側(cè)h橋電路包括4個具有反向并聯(lián)二極管的開關(guān)管，分別記為開關(guān)管s21’、開關(guān)管s22’、開關(guān)管s23’和開關(guān)管s24’，其中，開關(guān)管s21’的發(fā)射極和開關(guān)管s22’的集電極串聯(lián)組成副邊側(cè)第一橋臂，且開關(guān)管s21’的發(fā)射極和開關(guān)管s22’的集電極的接點記為副邊側(cè)第一橋臂中點a’，開關(guān)管s23’的發(fā)射極和開關(guān)管s24’的集電極串聯(lián)組成副邊側(cè)第二橋臂，且開關(guān)管s23’的發(fā)射極和開關(guān)管s24’的集電極的接點記為副邊側(cè)第二橋臂中點b’；副邊側(cè)第一橋臂、副邊側(cè)第二橋臂并聯(lián)在副邊側(cè)直流電源e2’的正負直流母線之間；副邊側(cè)補償網(wǎng)絡(luò)包括副邊側(cè)諧振電感l(wèi)f2’、副邊側(cè)諧振電容cf2’和副邊側(cè)補償電容c2’；副邊側(cè)諧振電感l(wèi)f2’的輸入端與副邊側(cè)第一橋臂中點a’連接，副邊側(cè)諧振電感l(wèi)f2’的輸出端串聯(lián)一個副邊側(cè)補償電容c2’后與副邊側(cè)耦合線圈的輸入端連接，副邊側(cè)耦合線圈的輸出端與副邊側(cè)第二橋臂中點b’連接；副邊側(cè)諧振電容cf2’的一端接入副邊側(cè)諧振電感l(wèi)2’和副邊側(cè)補償電容c2’之間、另一端與副邊側(cè)第二橋臂中點b’連接；原邊側(cè)耦合線圈的輸出端與原邊側(cè)第二橋臂中點b’連接，副邊側(cè)耦合線圈的輸出端與副邊側(cè)第二橋臂中點b’連接；副邊側(cè)耦合線圈通過互感m接收原邊側(cè)耦合線圈發(fā)射的電磁場，并轉(zhuǎn)化為電能。該方案利用諧振電容并聯(lián)在電路中的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電網(wǎng)與電動汽車的雙向無線充電，無法利用諧振電容串聯(lián)在電路中的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電網(wǎng)與電動汽車的雙向無線充電，且該方案無法實現(xiàn)電動汽車彼此之間的無線充電。因此，是亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)和充電方法，利用電容串聯(lián)在電路中的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)充電裝置和汽車裝置之間的雙向無線充電，同時實現(xiàn)不同汽車裝置之間的雙向無線充電。

2、第一方面，本技術(shù)提供基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)，包括充電裝置和至少一個汽車裝置；

3、充電裝置具有充電逆變電路，汽車裝置具有前逆變電路和后逆變電路，充電逆變電路用于與同一個汽車裝置的前逆變電路或者后逆變電路耦合；

4、一個汽車裝置的前逆變電路用于與至少一個汽車裝置的后逆變電路耦合，或者，一個汽車裝置的后逆變電路與至少一個汽車裝置的前逆變電路耦合；

5、充電逆變電路、前逆變電路和后逆變電路中均具有線圈和電容，充電逆變電路中的線圈和電容之間串聯(lián)連接或者并聯(lián)連接，前逆變電路中的線圈和電容之間串聯(lián)連接或者并聯(lián)連接，后逆變電路中的線圈和電容之間串聯(lián)連接或者并聯(lián)連接。

6、可選地，線圈為共振線圈，耦合的方式為磁耦合。

7、可選地，充電逆變電路、前逆變電路和后逆變電路中均具有橋式拓撲結(jié)構(gòu)。

8、可選地，充電裝置和汽車裝置均與云平臺相連接。

9、可選地，汽車裝置包括第一汽車裝置，第一汽車裝置具有第一前逆變電路和第一后逆變電路，第一前逆變電路與充電逆變電路耦合，或者，第一后逆變電路與充電逆變電路耦合。

10、可選地，汽車裝置包括第二汽車裝置和第三汽車裝置，第二汽車裝置具有第二前逆變電路和第二后逆變電路，第三汽車裝置具有第三前逆變電路和第三后逆變電路；

11、第二后逆變電路與第三前逆變電路耦合，或者，第二前逆變電路與第三后逆變電路耦合。

12、可選地，充電逆變電路具有充電線圈和充電電容，充電線圈和充電電容之間串聯(lián)連接；

13、第二前逆變電路具有第二前線圈和第二前電容，第二前線圈和第二前電容之間串聯(lián)連接，第二后逆變電路具有第二后線圈和第二后電容，第二后線圈和第二后電容之間串聯(lián)連接；

14、第三前逆變電路具有第三前線圈和第三前電容，第三前線圈和第三前電容之間串聯(lián)連接，第三后逆變電路具有第三后線圈和第三后電容，第三后線圈和第三后電容之間串聯(lián)連接。

15、第二方面，本技術(shù)提供一種基于電動汽車共直流母線的充電方法，應(yīng)用于基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)，基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)包括充電裝置、第一汽車裝置、第二汽車裝置和第三汽車裝置，包括以下步驟：

16、充電裝置與第一汽車裝置信息匹配，其中，充電裝置具有充電逆變電路，第一汽車裝置具有第一前逆變電路和第一后逆變電路，充電逆變電路與第一前逆變電路相匹配，或者，充電逆變電路與第一后逆變電路相匹配；

17、充電裝置對第一汽車裝置充電，若充電逆變電路與第一前逆變電路相匹配，充電逆變電路中的電能傳輸至第一前逆變電路中，若充電逆變電路與第一后逆變電路相匹配，充電逆變電路中的電能傳輸至第一后逆變電路中；

18、第一汽車裝置對充電裝置充電，若充電逆變電路與第一前逆變電路相匹配，第一前逆變電路中的電能傳輸至充電逆變電路中，若充電逆變電路與第一后逆變電路相匹配，第一后逆變電路中的電能傳輸至充電逆變電路中；

19、和/或，

20、第二汽車裝置與第三汽車裝置信息匹配，其中，第二汽車裝置具有第二前逆變電路和第二后逆變電路，第三汽車裝置具有第三前逆變電路和第三后逆變電路，第二前逆變電路與第三后逆變電路相匹配，或者，第二后逆變電路與第三前逆變電路相匹配；

21、第二汽車裝置對第三汽車裝置充電，若第二前逆變電路與第三后逆變電路相匹配，第二前逆變電路中的電能傳輸至第三后逆變電路中，若第二后逆變電路與第三前逆變電路相匹配，第二后逆變電路中的電能傳輸至第三前逆變電路中；

22、第三汽車裝置對第二汽車裝置充電，若第二前逆變電路與第三后逆變電路相匹配，第三后逆變電路中的電能傳輸至第二前逆變電路中，若第二后逆變電路與第三前逆變電路相匹配，第三前逆變電路中的電能傳輸至第二后逆變電路中；

23、其中，第一汽車裝置與第二汽車裝置為同一汽車裝置或者不同汽車裝置。

24、可選地，第二汽車裝置的行程和第三汽車裝置的行程相似度不低于80％，第二汽車裝置與第三汽車裝置之間的距離不超過2km，第二汽車裝置的剩余電量不低于80％或者第三汽車裝置的剩余電量不低于80％。

25、可選地，當?shù)诙囇b置對第三汽車裝置充電時，第二汽車裝置的剩余電量降低至60％，和/或，第三汽車裝置的剩余電量升高至90％，第二汽車裝置停止充電；

26、當?shù)谌囇b置對第二汽車裝置充電時，第三汽車裝置的剩余電量降低至60％，和/或，第二汽車裝置的剩余電量升高至90％，第三汽車裝置停止充電。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)和充電方法，至少實現(xiàn)了如下的有益效果：

28、本發(fā)明提供的基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)和充電方法均基于共直流母線技術(shù)，該基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)具有多種充電拓撲策略，充電拓撲結(jié)構(gòu)包括但不限于sss拓撲結(jié)構(gòu)，sss拓撲結(jié)構(gòu)為電容串聯(lián)在電路中的拓撲結(jié)構(gòu)，一方面實現(xiàn)了充電裝置和汽車裝置之間的雙向無線充電，滿足“削峰填谷”的電能需求目標，另一方面實現(xiàn)了不同汽車裝置之間的雙向無線充電，實現(xiàn)了車輛互充的能源交換，該基于電動汽車共直流母線的雙向無線充電系統(tǒng)能夠滿足電動汽車隨時補能的需求，解決了電動汽車用戶的里程焦慮，可以加速新能源汽車的應(yīng)用普及以及新能源的合理利用，同時由于電動汽車的剩余電量可以根據(jù)實際需求補充或者釋放，使得電動汽車內(nèi)部的車載電池可以超長待機，避免車載電池長期使用性能下降的問題，可以避免因不良的車載電池導(dǎo)致的各種安全隱患的發(fā)生。

29、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品必不特定需要同時達到以上所述的所有技術(shù)效果。

30、通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。