【摘要】：電動汽車是應(yīng)對能源與環(huán)境危機(jī)的主要策略之一,但是有線充電模式存在安全性低、占地面積大、同時充電數(shù)量有限等問題。利用無線電能傳輸技術(shù)實現(xiàn)對電動汽車動態(tài)充電成為解決上述問題的有效方案,也是當(dāng)前學(xué)者研究的熱點。動態(tài)無線電能傳輸系統(tǒng)中面臨的最大問題是在耦合系數(shù)發(fā)生波動的情況下如何保證系統(tǒng)傳輸功率的波動率較小。針對這—問題有三種解決方案:其一,利用多線圈模式,降低耦合系數(shù)的波動范圍;其二,設(shè)計不同結(jié)構(gòu)的發(fā)射、接收線圈,以增大其偏移容忍度;其三,利用高階補償網(wǎng)絡(luò)來削弱耦合系數(shù)變化對系統(tǒng)傳輸功率的影響。前兩種方案并沒有從根本上解決因為耦合系數(shù)波動造成系統(tǒng)傳輸功率波動較大的問題,后者則因為存在諸多補償網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),難以確定最優(yōu)的補償網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及補償元件參數(shù)。針對上述問題,本文首先明確了動態(tài)無線電能傳輸系統(tǒng)的需求以及其應(yīng)用背景下存在的客觀約束條件;其次,針對諸多補償網(wǎng)絡(luò)難以優(yōu)化的問題,研究了補償網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一模型,并建立了數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了系統(tǒng)各設(shè)計指標(biāo)的關(guān)系式;接著,討論了在耦合系數(shù)波動時如何取得系統(tǒng)傳輸功率波動率最小值,系統(tǒng)最大傳輸功率,以及在最大耦合系數(shù)時保證系統(tǒng)輸入阻抗處于零阻抗角以提高傳輸效率,綜合上述要求后,給出了相關(guān)補償元件的參數(shù)方程;最后,在PSIM中搭建了仿真模型驗證了理論分析的正確性,并設(shè)計了實驗平臺對上述理論分析以及仿真結(jié)果進(jìn)行驗證。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM724
【圖文】：

蒸汽機(jī)的廣泛使用使得社會使得人類進(jìn)入了“電氣時代”。伴隨著電業(yè)領(lǐng)域成為主要的動力來源，弱電領(lǐng)域時間里，人類創(chuàng)造的文明成果超過了以至關(guān)重要的作用。的直流電還是 Tesla 發(fā)明的交流電系統(tǒng)雜電線的環(huán)繞。線路中存在摩擦、老化安全，這類問題在礦井和水下作業(yè)中更或者植入生物體內(nèi)的設(shè)備的長期供電也在著諸多不足，因此無線電能傳輸技利用電磁波來實現(xiàn)電能的無線傳輸，之間形成共振從而實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電能線電能傳輸?shù)膶嶒炑b置，雖然沒有成功第一次對無線電能傳輸（Wireless Pow

緒論狀 Tesla 就提出了無線電能傳輸?shù)脑O(shè)想，由于當(dāng)時缺乏相后續(xù)的探索并沒有停止。自 2007 年麻省理工學(xué)院研能傳輸?shù)恼撐暮�，無線電能傳輸又成為了新的研究熱學(xué)的 John T.Boys 教授的科研團(tuán)隊對無線電能傳輸技包括無線電能傳輸?shù)墓ぷ鳈C(jī)理、諧振理論分析、諧振收線圈的結(jié)構(gòu)分析，磁場屏蔽，信號同步傳輸，頻率的研究工作，并且取得了卓越的研究成果，發(fā)表了百如圖 1-4 所示的正交雙Ｄ型（DDQ）線圈結(jié)構(gòu)為其所，從而減小交叉耦合對系統(tǒng)傳輸功率的影響。

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本文編號：2718849