【摘要】：無線電能傳輸(Wireless Power Transfer,WPT)技術是電力電子行業(yè)一門新興的熱點研究領域。與傳統(tǒng)的有線式電能傳輸相比,無線充電具有便捷、安全、無火花及觸電危險的優(yōu)點,可以不受地域和環(huán)境限制,靈活性大大增強。隨著電動汽車行業(yè)的興起和普及,無線電能傳輸技術逐漸成為電動汽車充電技術領域最具有前景的熱點研究方向。本文首先介紹了無線電能傳輸技術的實現(xiàn)方式和目前的行業(yè)研究現(xiàn)狀,對應用較廣的磁耦合感應式無線電能傳輸系統(tǒng)進行詳細介紹。通過建立了松耦合變壓器的等效電路模型,,對比分析常見的四種基本諧振拓撲的優(yōu)缺點,并對新型高階雙LCC諧振網(wǎng)絡的系統(tǒng)特性進行分析,基于雙LCC的效率優(yōu)化,提出一種軟開關實現(xiàn)的諧振補償電容參數(shù)設計方法。針對無線充電系統(tǒng)的中松耦合變壓器漏感大,耦合系數(shù)低的問題,結合雙LCC多補償線圈的系統(tǒng)特點,以及電動汽車的實際應用的條件,以整合額外的補償電感線圈做為設計松耦合變壓器磁芯和線圈結構的系統(tǒng)方案,并基于ANSYS Maxwell仿真軟件對松耦合平面變壓器磁芯及線圈結構進行仿真分析,依據(jù)設計流程,根據(jù)要求設計了一款高耦合系數(shù)、抗偏移能力強的松耦合變壓器。最后,對完整的電動汽車無線充電系統(tǒng)進行設計,包括對系統(tǒng)拓撲的主電路參數(shù)設計、系統(tǒng)硬件電路設計和器件選型、軟件控制流程設計和變壓器繞制,搭建一臺輸出功率3.3kW雙LCC磁感應耦合式電動汽車無線充電樣機,完成負載和耦合系數(shù)特性實驗,驗證系統(tǒng)設計方案的可行性。實驗證明系統(tǒng)工作穩(wěn)定,額定工況下,系統(tǒng)最優(yōu)傳輸效率接近96%,正常工作狀態(tài)下穩(wěn)定維持94%的高效功率傳輸。驗證了軟開關電容參數(shù)優(yōu)化設計的合理性,和松耦合變壓器優(yōu)化方案的可行性,符合理論分析的結論。
【圖文】：

圖 1.1 磁感應耦合式無線電能傳輸技術基本原理Fig.1.1 Basic principles for ICPT磁感應耦合無線充電系統(tǒng)實現(xiàn)電能非接觸式傳輸?shù)母�，是利用一個可耦合變壓器實現(xiàn)。這種變壓器的原、副邊磁芯是分開的，磁芯間具有較

圖 1.2 ICPT 四種基本補償拓撲Fig.1.2 Four Basic Compensation Topologies for ICPT）磁耦合諧振式合諧振式無線電能傳輸同樣也是利用磁感應和諧振線圈來進
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM724

【參考文獻】

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本文編號：2636524