【摘要】：動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在行駛過程中電能的實(shí)時(shí)補(bǔ)充,因而可以增加續(xù)航里程,減少動(dòng)力電池的配比,克服傳統(tǒng)有線充電方式帶來的弊端,具有重要的研究?jī)r(jià)值。目前正朝著大功率、遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)里程的方向不斷發(fā)展。三相動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)與單相相比功率大,傳輸距離遠(yuǎn),接收功率無波動(dòng),勢(shì)必成為今后研究的重點(diǎn)之一。但是也存在數(shù)學(xué)模型復(fù)雜,諧振補(bǔ)償困難,控制難度增加等很多問題需要解決。本文基于以上背景,對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無線供電三相式耦合結(jié)構(gòu)發(fā)射電源進(jìn)行了研究。本文基于三相I型發(fā)射導(dǎo)軌DD接收線圈的耦合機(jī)構(gòu),提出了一套動(dòng)態(tài)無線供電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。建立了系統(tǒng)的電路模型,研究了其阻抗特性,完成了三相發(fā)射線圈的互感解耦,得到了系統(tǒng)的功率特性和電容電壓限制條件,導(dǎo)出了各部分電壓電流、諧振電容及輸入輸出功率的表達(dá)式,并通過仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)拓?fù)浜湍Ｐ徒⒌恼_性,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制方法研究奠定了基礎(chǔ)。由于非理想因素的影響,動(dòng)態(tài)移動(dòng)過程中接收功率可能會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),可以通過調(diào)節(jié)發(fā)射導(dǎo)軌電流保證接收功率恒定。本文研究了發(fā)射導(dǎo)軌電流的調(diào)節(jié)方法,對(duì)傳統(tǒng)的方波逆變方法進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)脈沖密度調(diào)制(PDM)及占空比調(diào)制兩種方法進(jìn)行了分析,并針對(duì)占空比調(diào)制下的對(duì)稱控制和不對(duì)稱控制兩種方法進(jìn)行了理論研究,得到了關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)理論波形及換流過程描述,比較了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),證明占空比不對(duì)稱控制方法可以在不增加其開關(guān)頻率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)發(fā)射導(dǎo)軌電流的調(diào)節(jié),并通過仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。為了應(yīng)用本文理論指導(dǎo)實(shí)踐,提出了一套三相動(dòng)態(tài)無線供電系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法,并將本系統(tǒng)作為算例,完成了參數(shù)設(shè)計(jì)。研制了一臺(tái)動(dòng)態(tài)無線供電三相發(fā)射電源,對(duì)三相工頻整流電路和三相橋式逆變電路,進(jìn)行了拓?fù)湓O(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及器件選型。建立了三相動(dòng)態(tài)無線供電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成了系統(tǒng)諧振匹配,上電調(diào)試得到系統(tǒng)各環(huán)節(jié)電壓電流波形,驗(yàn)證了系統(tǒng)拓?fù)洹⒛Ｐ徒�、控制方法及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法的正確性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM724
【圖文】：

術(shù)破(a) 使得車輛依靠導(dǎo)軌供電變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)(a) 對(duì)磁芯配置方式進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)耦合系數(shù)高，波動(dòng)問題需通過控制手段解決，可以實(shí)現(xiàn)全程高效供電(b) 系統(tǒng)耦合性能和抗偏移能力同時(shí)得到提升(b) 解決了車輛行駛方向上存在的功率零點(diǎn)問題(c) 將最大橫向偏移提升一倍以上(c) 將動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)引入高速鐵路領(lǐng)域程用高通 (Qualcomm Halo)公司(a) OLEV 1-6 代產(chǎn)品(b) KRRI 軌道交通供電系統(tǒng)－范目2017 年，100m 充電軌道，100km/h 速度，充電功率20kW(a) 功率 20-100kW，傳輸距離 17-30cm(b) 傳輸距離 5cm，工作頻率－60kHz ， 最 大 輸 出 功 率820kW，效率 80%以上物統(tǒng)圖 1-4、圖 1-5 圖 1-6、圖 1-7 圖 1-8、圖 1-9

術(shù)破(a) 使得車輛依靠導(dǎo)軌供電變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)(a) 對(duì)磁芯配置方式進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)耦合系數(shù)高，波動(dòng)問題需通過控制手段解決，可以實(shí)現(xiàn)全程高效供電(b) 系統(tǒng)耦合性能和抗偏移能力同時(shí)得到提升(b) 解決了車輛行駛方向上存在的功率零點(diǎn)問題(c) 將最大橫向偏移提升一倍以上(c) 將動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)引入高速鐵路領(lǐng)域程用高通 (Qualcomm Halo)公司(a) OLEV 1-6 代產(chǎn)品(b) KRRI 軌道交通供電系統(tǒng)－范目2017 年，100m 充電軌道，100km/h 速度，充電功率20kW(a) 功率 20-100kW，傳輸距離 17-30cm(b) 傳輸距離 5cm，工作頻率－60kHz ， 最 大 輸 出 功 率820kW，效率 80%以上物統(tǒng)圖 1-4、圖 1-5 圖 1-6、圖 1-7 圖 1-8、圖 1-9

圖 1-6 KAIST 校園的 OLEV 實(shí)驗(yàn)巴士 圖 1-7 1MW 高鐵無線供電系統(tǒng)實(shí)物圖圖 1-8 ORNL 多線圈排布式發(fā)射機(jī)構(gòu) 圖 1-9 ORNL 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)表 1-2 動(dòng)態(tài)無線供電企業(yè)研究現(xiàn)狀企業(yè)龐巴迪公司(Bombardier)西班牙國(guó)家電力公司(Endesa)綜合基礎(chǔ)設(shè)施解決方案研究小組(INTIS)應(yīng)用領(lǐng)域電動(dòng)大巴和有軌電車電動(dòng)汽車三重充電技術(shù)動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用[25]示范項(xiàng)目PRIMOVE 有軌電車項(xiàng)目[26]運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)和道路感應(yīng)應(yīng)用(VICTORIA)項(xiàng)目[27]在車輛行駛過程中對(duì)動(dòng)態(tài)無線供電設(shè)備的性能進(jìn)行測(cè)試[28]

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 蘇玉剛;周瑋;呼愛國(guó);孫躍;陳龍;;基于方波載波占空比調(diào)制的ECPT系統(tǒng)能量信號(hào)并行傳輸技術(shù)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年21期

2 陳德清;王麗芳;廖承林;郭彥杰;李芳;;無線充電系統(tǒng)損耗分析及磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年S1期

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2 張朝揚(yáng);基于磁耦合諧振的智能刀柄非接觸式供電技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 周馳;一種新型補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的磁耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

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5 雷陽;用于家用電器的雙負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2775543