磁耦合諧振式無線充電技術(shù)(Magnetic Coupled Resonant Wireless Power Transfer Technology)憑借著傳輸距離較遠、功率大、穿透性強的優(yōu)勢得到了越來越多的關(guān)注,成為無線充電領(lǐng)域研究的熱點。本文針對電動汽車無線充電,利用磁耦合諧振式無線充電技術(shù),研制了一臺在20cm的傳輸距離下,輸出功率達到1.33kW,傳輸效率達到82.1%的無線充電裝置。本文首先介紹了無線充電技術(shù)的分類,通過比較分析發(fā)現(xiàn)磁耦合諧振式無線充電技術(shù)更適用于電動汽車無線充電;對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及成果進行了總結(jié)并提出了電動汽車無線充電的關(guān)鍵問題。其次研究了串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的原理,重點研究了串聯(lián)諧振的電壓關(guān)系和頻率特性,利用串聯(lián)諧振可以獲得高壓;分析了磁耦合諧振式無線充電的四種諧振拓撲,選擇串聯(lián)-串聯(lián)結(jié)構(gòu)為本課題的諧振結(jié)構(gòu);通過對傳輸系統(tǒng)等效模型的分析和推導(dǎo),得到了系統(tǒng)傳輸效率的計算公式。針對系統(tǒng)設(shè)計要求,對系統(tǒng)充電線圈和充電電路進行設(shè)計,整個系統(tǒng)采用雙諧振固態(tài)特斯拉線圈的方案。給出了充電線圈各參數(shù)的計算公式并研究了各參數(shù)對傳輸性能的影響,設(shè)計了適用于電動汽車的無線充電線圈。...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 無線充電技術(shù)的分類
        1.2.1 電磁感應(yīng)耦合式
        1.2.2 磁耦合諧振式
        1.2.3 微波輻射式
        1.2.4 其他形式
        1.2.5 幾種無線充電方式比較
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵問題
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 關(guān)鍵問題
    1.4 論文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 論文章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
第2章 磁耦合諧振式無線充電的諧振拓撲
    2.1 串聯(lián)諧振
        2.1.1 串聯(lián)諧振的參數(shù)
        2.1.2 串聯(lián)諧振中的電壓關(guān)系
        2.1.3 串聯(lián)諧振的頻率特性
    2.2 并聯(lián)諧振
    2.3 四種諧振拓撲分析
    2.4 電路互感模型
    2.5 系統(tǒng)設(shè)計要求及總體方案
        2.5.1 系統(tǒng)設(shè)計要求
        2.5.2 系統(tǒng)總體方案
    2.6 本章小結(jié)
第3章 無線充電線圈的設(shè)計
    3.1 線圈選型
        3.1.1 線圈材料
        3.1.2 線圈形狀
        3.1.3 磁芯結(jié)構(gòu)
    3.2 線圈參數(shù)計算
    3.3 不同參數(shù)對傳輸效率的影響
    3.4 無線充電線圈的繞制
    3.5 諧振電容的選擇
    3.6 本章小結(jié)
第4章 磁耦合諧振式無線充電電路設(shè)計
    4.1 整流濾波電路的設(shè)計
        4.1.1 整流電路
        4.1.2 濾波電容的選擇
    4.2 全橋逆變電路的設(shè)計
        4.2.1 硬開關(guān)與軟開關(guān)
        4.2.2 開關(guān)管的選擇
        4.2.3 全橋電路的優(yōu)化
    4.3 驅(qū)動電路的設(shè)計
    4.4 控制電路的設(shè)計
        4.4.1 限幅電路和過零檢測
        4.4.2 啟動與停止電路
        4.4.3 過流保護電路
        4.4.4 滅弧電路
    4.5 本章小結(jié)
第5章 諧振式無線充電系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)與測試
    5.1 1kW諧振式無線充電系統(tǒng)的搭建
    5.2 系統(tǒng)上電及波形測試
        5.2.1 滅弧輸出波形
        5.2.2 系統(tǒng)輸出波形
    5.3 系統(tǒng)實驗研究
        5.3.1 系統(tǒng)水平偏移實驗
        5.3.2 系統(tǒng)垂直偏移實驗
        5.3.3 系統(tǒng)角度偏移實驗
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文中的不足和展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3890637