電動汽車以其綠色環(huán)保、污染排放少、能源結(jié)構(gòu)多樣等優(yōu)點,漸漸成為各個國家汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的定位和潮流。然而,電動汽車的有線充電方式存在著一些不足和危險。而非接觸充電方式也即無線電能傳輸方式更安全、更方便、更靈活,彌補了以上不足,具有很大的應(yīng)用前景。論文針對電動汽車領(lǐng)域的無線電能傳輸（Wireless Power Transfer,WPT）技術(shù)展開研究,研制了為電動汽車動力電池充電的WPT系統(tǒng)和充電機,主要工作內(nèi)容有:（1）建立了SS、SP和LCL-S三種補償拓?fù)涞幕ジ旭詈夏Ｐ?得到了各個拓?fù)涞妮敵鲭妷弘娏髟刺匦?以MATLAB作為分析工具,研究了負(fù)載電阻、互感耦合系數(shù)和系統(tǒng)工作頻率三個變量的變化對SS、SP和LCL-S三種補償拓?fù)涞妮敵鲭妷涸鲆�、系統(tǒng)阻抗角和電能傳輸效率的影響,經(jīng)過比較分析后,選擇LCL-S作為補償拓?fù)?（2）確定了WPT系統(tǒng)和充電機的組成結(jié)構(gòu)和各模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確定了為電動汽車動力電池充電的恒流恒壓充電方式,分析了無線電能傳輸系統(tǒng)和DC/DC全橋變換器的工作階段和軟開關(guān)情況,最后使用PSIM仿真軟件驗證了以上分析;（3）提出了WPT系統(tǒng)和充電機的設(shè)計目標(biāo)和總體設(shè)計方案,并根... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁感應(yīng)式WPT系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)

可以直接對獲得的交流電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，縮小了拾取端的體積，提高了端的電能轉(zhuǎn)換效率，傳輸 500W 功率時該團隊的傳輸效率達(dá)到 96%[7]。該團出了一種雙極性導(dǎo)軌線圈結(jié)構(gòu)，采用集中式線圈陣列作為能量發(fā)射機構(gòu)，實電動車感應(yīng)供電，消除了線圈之間的相互影響；另外，為解決電動車取電時的橫向偏移問題，提出了一種同時接收橫向縱向磁場的正交拾取線圈[8]，使得統(tǒng)能夠在更大的范圍內(nèi)產(chǎn)生相對均勻的磁場。文獻(xiàn)[9]提出一種采用 LCL 調(diào)諧的單位功率因數(shù)功率拾取線圈拓?fù)洌@種拓?fù)浣档土烁边吺叭《说臒o功電流小了副邊拾取端的損耗，提升了系統(tǒng)效率。除此之外，波伊斯教授所帶領(lǐng)的還在功率控制方法[10]、耦合線圈設(shè)計[11]、電能雙向傳輸[12-13]、移動電能傳輸]等方面都做出了很多卓有成效的研究。波伊斯教授為新西蘭國家地?zé)峁珗@開載人游覽車已安全運行多年，其電磁結(jié)構(gòu)原邊和副邊電路工作于 10kHz 頻率個游覽車功率為 600W，滿載（10 輛游覽車同時運行）時效率為 75%，可以 公里左右的導(dǎo)軌上移動[17]。對于這個系統(tǒng)，新西蘭奧克蘭大學(xué)電氣工程學(xué)院究者們從理論和實踐上進(jìn)行了多方面的深入討論，包括拓?fù)浣７治觯刂�，�?fù)載特性，穩(wěn)定性以及互感磁芯設(shè)計等等。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文輛混合動力插電式汽車豐田普銳斯的無線電能傳輸，傳輸之間的傳遞效率達(dá)到了 97%。在此基礎(chǔ)上探討了線圈設(shè)計鍵設(shè)計，并分析了系統(tǒng)頻率在 20kHz~26kHz 范圍內(nèi)變化、5mm 范圍內(nèi)變化、線圈在 x 軸和 y 軸分別和共同偏移 10%率特性，同時分析了線圈之間存在混凝土?xí)r系統(tǒng)輸出功率獻(xiàn)[19]提出一種新的控制功率流動的方法，其核心思想是在，副邊控制無功功率電壓。研究者使用了四只耐壓 1200V器，使用了損耗低的錳鋅鐵氧體，采用了 SP 補償拓?fù)洌麡O管組成整流電路，在 10kHz~148kHz 頻率下可以實現(xiàn) 9統(tǒng)傳輸?shù)墓β士梢赃_(dá)到 10kW。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具備恒壓特性的SP/S感應(yīng)式無線電能傳輸系統(tǒng)[J]. 劉闖,郭贏,葛樹昆,李航,蔡國偉.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(13)
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[3]超穎材料在無線電能傳輸中的應(yīng)用方法[J]. 姚辰,馬殿光,唐厚君,張穎異,蔡位焜.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(19)
[4]多負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[J]. 雷陽,張劍韜,宋凱,魏國,朱春波,陳清泉.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(S1)
[5]用于電動汽車動態(tài)供電的多初級繞組并聯(lián)無線電能傳輸技術(shù)[J]. 宋凱,朱春波,李陽,郭堯,姜金海,張劍韜.  中國電機工程學(xué)報. 2015(17)
[6]基于LCL諧振型感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)[J]. 周豪,姚鋼,趙子玉,周荔丹,蔣大為,郭峰.  中國電機工程學(xué)報. 2013(33)
[7]鋰電池充電技術(shù)綜述[J]. 何秋生,徐磊,吳雪雪.  電源技術(shù). 2013(08)
[8]節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃[J].   中國汽車界. 2012(08)
[9]CPT系統(tǒng)效率分析與參數(shù)優(yōu)化[J]. 孫躍,夏晨陽,戴欣,蘇玉剛.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2010(06)
[10]感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)互感耦合參數(shù)的分析與優(yōu)化[J]. 孫躍,夏晨陽,戴欣,蘇玉剛.  中國電機工程學(xué)報. 2010(33)

博士論文
[1]大功率諧振式無線電能傳輸方法與實驗研究[D]. 李陽.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[2]新型無接觸供電系統(tǒng)的研究[D]. 武瑛.中國科學(xué)院研究生院（電工研究所） 2004

碩士論文
[1]面向自行小車的非接觸供電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 孫勇.南京航空航天大學(xué) 2009



本文編號：3221869