电动汽车动态无线充电系统设计与控制策略研究

发布时间：2024-04-01 20:34

　　在全球变暖、能源危机、大气污染等时代大背景之下,传统机动车因其高污染、高排放等缺陷急需转型,而电动汽车因使用清洁能源而备受关注。但是由于我们在充电、储能两大技术难点上无法找到理想的解决方法,所以电动汽车依旧无法撼动传统机动车的市场地位。动态无线充电技术在电动汽车使用过程中进行充电,因能有效减少停泊充电时长与电池容量而具有广阔的应用前景。但汽车行驶过程中互感实时变动并导致输出功率的剧烈波动与控制策略的复杂化。本文以基于磁耦合谐振式的电动汽车动态无线充电技术作为研究对象,针对上述问题,从系统建模、补偿网络、整体设计等方面着手研究,通过电信号间的代数关系寻求互感实时检测的方法,并以此为基础设计系统的控制策略,以实现输出功率的恒定与发射线圈间的及时切换。在此过程中,本文重点研究了以下内容:1对四种基本补偿拓扑结构与LCL补偿拓扑结构进行研究并通过比较分析其优缺点,其中LCL补偿拓扑结构在合理配置参数的前提下能过实现发射线圈电流不受互感和负载变化的特点,因其能有效降低系统维度而更适用于复杂的动态无线充电场景。2对双发射线圈结构与耦合系数之间的关系进行研究,通过纽曼公式定量分析线圈长宽高与间距对互...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1微波式无线充电原理示意图

尴叱涞缂际醪旁?次获得学术界的重视，并被美国《技术评论》杂志评选为十大科研方向之一。微波式无线电能传输技术发展最早，1968年航空工程师PeterE.Glaser提出通过在地球同步轨道上建立空间太阳能发电站（SPS）定向向地面传输能量的构想[5]并在之后获得美国官方认可，而这种不....

图1-2电场感应式无线充电原理示意图

空间磁场辐射电磁波并被接收天线接收形成高频交流电，最后交流电经整流装置整流为直流电后为负载供电。无论是微波式还是激光式，其作为电磁辐射式的细分领域主要的区别在于所用波长属于分米级还是纳米级，因此都具备超短波的优点，能够实现精准定向、大功率、长距离的无线电能传输。但是因为超短波难以....

图1-3磁感应耦合式无线充电原理示意图

缛菔迪帜芰康奈尴叽?洌?湓?硎疽馔既缤?-2所示。耦合极板等同于电容，实现电源与负载之间的电气隔离；而电容与耦合电感因谐振不存在电压损耗，从而保证了功率的较大传输。电场感应式无线充电将能量传输通道密闭于耦合极板之间，不存在辐射危害，因此具备潜在的应用价值。但是耦合极板的等效电容容....

图1-4磁感应谐振式无线充电原理示意图

华南理工大学硕士学位论文12第二章电动汽车动态无线充电系统原理2.1引言磁耦合谐振式DWC系统根据导轨结构的不同可以分为导轨式和线圈阵列式。导轨式的发射线圈长宽比很大，因而能够有效抑制互感的波动甚至可以忽略互感的变化，进而能够利用较为成熟的SWC技术搭建DWC系统。然而，发射线圈....

本文编号：3945269