傳統(tǒng)化石能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重,發(fā)展綠色智能交通成為當(dāng)前熱門的研究課題。在這樣的形勢下,電動汽車由于本身能耗低、污染小而成為解決交通和環(huán)境問題的重要手段。但如何快速安全地對其進(jìn)行充電以及高額的初期投資成本等諸多問題阻礙了其市場化進(jìn)程。動態(tài)無線充電技術(shù)可實現(xiàn)為電動汽車不間斷地補充電能,因顯著減少動力電池用量,具有廣闊的應(yīng)用前景。然而電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)中接收端偏移會導(dǎo)致供電功率劇烈波動,影響供電連續(xù)性和穩(wěn)定性。本文以基于磁耦合諧振的線圈陣列式電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)為研究對象,針對上述問題,以提升系統(tǒng)傳輸功率和效率的穩(wěn)定性為目標(biāo),從系統(tǒng)的供電結(jié)構(gòu)、補償網(wǎng)絡(luò)、磁耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)整體設(shè)計等方面進(jìn)行研究。重點研究了LC-S諧振補償網(wǎng)絡(luò)的基本特性,通過合理的參數(shù)配置,可以使原邊線圈恒流,不受互感和負(fù)載變化的影響。從平緩傳輸功率波動的角度,提出了基于LC-S補償?shù)碾p發(fā)射供電拓?fù)?通過理論分析證明當(dāng)供電電壓和負(fù)載保持恒定時,輸出功率和效率均與收發(fā)線圈之間的耦合系數(shù)之和成正相關(guān)。利用耦合系數(shù)互為補償?shù)奶攸c,從而能保證輸出功率和效率基本穩(wěn)定。利用Ansys Maxwell仿真軟件對磁耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

充電樁充電方式

經(jīng)濟(jì)的重要途徑，受到了世界范圍內(nèi)的重視，汽車的電氣化也成為了未來發(fā)展的必然趨勢。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車相比較，電動汽車具有高性能和反應(yīng)速度，從汽車級別來說無污染，傳動裝置簡單以及更低的維護(hù)和駕駛成本等諸多優(yōu)點。但是較高的初期投入成本續(xù)航里程有限、充電時間長及配套基礎(chǔ)設(shè)施不完善等諸多問題阻礙了其推向市場[1-3]。這些問題的根源可以歸結(jié)于充電問題，目前電動汽車充電主要依賴于充電樁，如圖 1-1 所示，具體包括有線慢充和有線快充兩種方式。有線慢充充電功率一般在 5~10kW，典型的充電時間為 5~8h，充電電流較小，對電網(wǎng)沖擊��；有線快充充電功率一般大于 30kW，典型充電時間為 10~30 min，這種充電方式充電電流大，對車載電池和電網(wǎng)有較高的要求。綜合看來，采用充電樁的有線充電方式，要求駐車充電，且充電電流大，其便捷性和安全性難以滿足用戶需求。而且有線充電的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，靈活性差，在雨雪等惡劣環(huán)境下的充電安全難以保障。另外一種快速補充電能的方法就是更換電池組，如 Tesla 公司在其 ModelS 上采用的方案是讓電池可以快速地整體拆卸和更換，代價是需要建造大量的電池更換站，并且車載電池的標(biāo)準(zhǔn)很難統(tǒng)一。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文電動汽車靜態(tài)充電方面已逐步實現(xiàn)商業(yè)化。由于初期建設(shè)成本較高、充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善、尚存在許多技術(shù)難題如怎樣實現(xiàn)高效的大功率電力傳輸?shù)戎T多原因，電動汽車DWC 目前仍處于應(yīng)用研究階段，尚未大規(guī)模投入商業(yè)化使用。從事電動汽車無線充電研究的國外公司主要有 IPT Charge，高通（Qualcomm），WiTricity，特斯拉（Tesla）和龐巴迪（Bombardier）等，通過與科研機(jī)構(gòu)合作將其研究成果逐步實現(xiàn)產(chǎn)品化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電動汽車無線充電系統(tǒng)研究綜述[J]. 夏晨陽,趙書澤,楊穎,向付源.  廣東電力. 2018(11)
[2]電磁耦合諧振式電能傳輸系統(tǒng)的線圈優(yōu)化設(shè)計與驗證[J]. 王禹潮,楊慶新,張獻(xiàn),鄧雙凡,李陽.  廣東電力. 2018(11)
[3]基于LC/S補償?shù)碾妱悠噭討B(tài)無線供電拓?fù)鋄J]. 曾慶奇,楊金明,吳飛,朱學(xué)珍.  廣東電力. 2018(11)
[4]三線圈無線電能傳輸系統(tǒng)的恒壓控制[J]. 楊金明,劉鵬航.  電力電子技術(shù). 2018(05)
[5]適用于分段式動態(tài)無線充電的T型抗偏移補償拓?fù)鋄J]. 趙錦波,蔡濤,段善旭,豐昊,張曉明.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(18)
[6]電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)特性的研究[J]. 郭彥杰,王麗芳,張俊智,張玉旺,張云.  汽車工程. 2017(06)
[7]基于移幅鍵控的磁耦合諧振式無線電能和信號同步傳輸方法[J]. 楊慶新,李陽,尹建斌,何亞偉,薛明.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(16)
[8]電動汽車移動式無線充電系統(tǒng)動態(tài)建模與特性分析[J]. 郭彥杰,王麗芳,李樹凡,張玉旺,廖承林.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(02)
[9]電動汽車無線充電技術(shù)研究與應(yīng)用探討[J]. 張鑫,賈二炬,范興明.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(01)
[10]純電動汽車結(jié)構(gòu)與原理介紹[J]. 焦建剛.  汽車維修與保養(yǎng). 2017(01)

博士論文
[1]分段式動態(tài)無線充電的抗偏移及中繼接力方法研究[D]. 趙錦波.華中科技大學(xué) 2016
[2]電動汽車無線供電電磁耦合機(jī)構(gòu)能效特性及優(yōu)化方法研究[D]. 胡超.重慶大學(xué) 2015

碩士論文
[1]動態(tài)磁共振耦合無線電能傳輸系統(tǒng)的研究[D]. 謝興瑯.華南理工大學(xué) 2017
[2]協(xié)同工作模式下電動汽車動態(tài)耦合特性研究[D]. 吳曉康.天津工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號：3111835