近年來,能源短缺問題和碳排放問題引起了各國的重視,“低碳、環(huán)�！背蔀榱巳蚬沧R。然而,現(xiàn)今碳排放的增速并未有明顯的改善,人類社會向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的過程中正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)汽車的石油消耗量在石油總消耗量中占有很大比例,因此電動汽車（electric vehicle,EV）以其低碳、無污染等優(yōu)點成為了各國高度重視和積極推動的領(lǐng)域之一。目前EV的發(fā)展主要受限于充電方式的不理想。傳統(tǒng)有線充電方式存在著如不方便、不安全等弊端,而無線電能傳輸（wireless power transfer,WPT）技術(shù)在EV上的應(yīng)用帶來了EV無線充電方式,它為EV充電問題提供了一個具有發(fā)展前景的解決方向。EV無線充電方式可分為靜態(tài)無線充電方式和動態(tài)無線充電方式。相較于靜態(tài)無線充電方式,動態(tài)無線充電方式可以大大增加EV的續(xù)航能力,但是其更難以實現(xiàn),存在著如橫移適應(yīng)性、充電標(biāo)準(zhǔn)等許多問題有待解決。因此,為了提高EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)的橫移適應(yīng)性,本文主要針對接收線圈橫向偏移問題進(jìn)行了線圈優(yōu)化研究。首先對于EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)展開了分析。對比了分段式EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)的電源供電方案。從靜態(tài)無線充電系統(tǒng)的兩線圈串串（... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

EV動態(tài)無線充電方式示意圖

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文4電能傳輸，且傳輸路徑上不可有障礙物。圖1-2WPT技術(shù)的分類諧振式WPT技術(shù)可分為電磁諧振式WPT技術(shù)[37,38]和電場諧振式WPT技術(shù)[39]。電磁諧振式WPT技術(shù)利用諧振電容使收發(fā)線圈處于諧振狀態(tài)，在線圈間的能量耦合作用下實現(xiàn)中距離的無線電能傳輸。而電場諧振式WPT技術(shù)則采用帶有電感的收發(fā)電容極板，使其處于諧振狀態(tài)，在電容極板間的能量耦合作用下實現(xiàn)中距離的無線電能傳輸。諧振式WPT技術(shù)的傳輸距離較大，一般可實現(xiàn)幾十厘米的中距離無線電能傳輸，且不受傳輸路徑上的障礙物影響。微波式WPT技術(shù)的原理是將電能轉(zhuǎn)換成微波的形式后利用收發(fā)天線實現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離無線傳輸[17,18]，其傳輸距離可達(dá)到幾千米。以上闡述了WPT技術(shù)的起源、發(fā)展歷程、分類，而分析WPT技術(shù)的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，早在20世紀(jì)80年代已有學(xué)者產(chǎn)生了將WPT技術(shù)應(yīng)用于EV無線充電的想法。經(jīng)過多年的研究，國內(nèi)外學(xué)者在EV無線充電領(lǐng)域已取得了一定的成果。下面將對EV動態(tài)無線充電的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀展開分析。1.3電動汽車(EV)動態(tài)無線充電的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1EV動態(tài)無線充電的國外研究現(xiàn)狀國外的高校和研究機(jī)構(gòu)較早便開始了EV動態(tài)無線充電的研究，因此相關(guān)研究較為深入，其工作內(nèi)容主要集中在電磁耦合機(jī)構(gòu)優(yōu)化、控制策略、電能變換拓?fù)�、電磁屏蔽等方面。針對于電磁耦合機(jī)構(gòu)優(yōu)化，新西蘭UOA、韓國高等科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KoreaAdvancedInstituteofScienceandTechnology,KAIST)、美國橡樹嶺國家實驗室(OakRidgeNationalLaboratory,ORNL)均開展了相關(guān)的研究工作。UOA針對矩形長線圈型供電導(dǎo)軌提出了E型與同軸型的磁芯結(jié)構(gòu)[40]，但是其提出的磁芯結(jié)構(gòu)受接收端橫移的影響較大[41]。KAIST于2009年研發(fā)了在線電動汽車(On-LineElectricalVehicles,OLEV)，并

第二章EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)分析7第二章EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)分析為了得到EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)的接收線圈橫向偏移問題的來源和優(yōu)化方向，對系統(tǒng)的電源供電方案和等效電路模型展開了分析。2.1EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)類型及電源供電方案分析EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)可按照供電導(dǎo)軌即發(fā)射線圈的形式進(jìn)行分類：(1)如圖2-1(a)所示的單發(fā)射線圈的形式[73]；(2)如圖2-1(b)所示的分段式發(fā)射線圈的形式[74]。(a)單發(fā)射線圈形式(b)分段式發(fā)射線圈形式圖2-1EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)的發(fā)射線圈類型采用如圖2-1(a)所示的單發(fā)射線圈形式的系統(tǒng)可由易于控制的單一電源供電，其線圈間耦合穩(wěn)定[73]。然而，由于發(fā)射線圈較長，接收線圈覆蓋在發(fā)射線圈上的區(qū)域小，因此線圈間耦合程度和系統(tǒng)傳輸效率較低。相較之下，如果采用如圖2-1(b)所示的分段式發(fā)射線圈形式，那么線圈間耦合程度和系統(tǒng)傳輸效率更高。因此，本文的研究對象主要為采用分段式發(fā)射線圈形式的分段式EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)。分段式EV動態(tài)無線充電系統(tǒng)的電源供電方案主要有以下三種[13]：方案一：如圖2-2(a)所示，每個發(fā)射線圈均配置一個交流電源。該方案控制簡單，但是成本較高。方案二：如圖2-2(b)所示，多個發(fā)射線圈為一組串聯(lián)且共用一個交流電源(圖中以

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]互補(bǔ)對稱式LCC諧振網(wǎng)絡(luò)的電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[J]. 蘇玉剛,吳學(xué)穎,趙魚名,卿曉東,唐春森.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(14)
[2]感應(yīng)和諧振無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展[J]. 張波,疏許健,黃潤鴻.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(18)
[3]磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)研究動態(tài)與應(yīng)用展望[J]. 黃學(xué)良,王維,譚林林.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(02)
[4]電動汽車動態(tài)無線充電關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 朱春波,姜金海,宋凱,張千帆.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(02)
[5]磁耦合諧振式無線電能傳輸電動汽車充電系統(tǒng)研究[J]. 盧聞州,沈錦飛,方楚良.  電機(jī)與控制學(xué)報. 2016(09)
[6]大功率磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)實驗研究[J]. 盧聞州,沈錦飛,王芬.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(14)
[7]一種采用級聯(lián)型多電平技術(shù)的IPT系統(tǒng)諧波消除與功率調(diào)節(jié)方法[J]. 李勇,麥瑞坤,陸立文,何正友.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(20)
[8]基于能量傳輸通道的IPT系統(tǒng)非法負(fù)載檢測技術(shù)[J]. 孫躍,蔣成,王智慧,戴欣.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(S1)
[9]無線充電系統(tǒng)損耗分析及磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 陳德清,王麗芳,廖承林,郭彥杰,李芳.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(S1)
[10]諧振耦合無線傳能高速列車系統(tǒng)最大傳輸效率的研究[J]. 張獻(xiàn),蘇杭,楊慶新,張欣,李連鶴,蘇尹.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(S1)

碩士論文
[1]電動汽車動態(tài)無線電能傳輸系統(tǒng)的建模方法與控制策略研究[D]. 戴玉言.浙江大學(xué) 2019
[2]電動汽車動態(tài)無線供電系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 姚立冬.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[3]應(yīng)用于動態(tài)無線電能傳輸?shù)娜娖紻C/DC變換器的研究[D]. 賈旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 白嘯東.天津工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號：3320382