本文關(guān)鍵詞：電動汽車動態(tài)模式無線電能傳輸技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電動汽車動態(tài)模式無線供電技術(shù)作為一種新興技術(shù),它以非接觸的方式為行駛中的電動汽車實時地提供能量供給。電動汽車可少量搭載甚至無需搭載電池組,解決了續(xù)航里程問題,同時提高電能補給的安全性和便捷性,有助于降低電動汽車初始購買成本,解決其受制于大容量電池的高成本問題,推動電動汽車的市場化。近幾年電動汽車動態(tài)無線供電技術(shù)已成為國內(nèi)外的研究熱點之一,正受到越來越多人的關(guān)注。本文就該項技術(shù)的一些相關(guān)問題展開研究。本文首先采用互感耦合理論建立等效電路模型,對雙初級繞組并聯(lián)-次級繞組之間的能量傳遞過程有了清楚認識,得出了影響系統(tǒng)輸出功率和輸出效率的主要因素。利用聶以曼公式推導(dǎo)兩個繞組之間的互感參數(shù),比較方-方形、圓-圓形、方-圓形這三種形式的電磁耦合機構(gòu)的耦合特性,確定最穩(wěn)定最有效的繞組結(jié)構(gòu)為方-方形。并且通過MAXWELL仿真分析繞組中電流相位對初級相鄰繞組邊界電磁場強度的影響,最后得出結(jié)論：電流相位相反時的磁場分布比相同時的磁場分布強,通過改變次級繞組的大小,對比分析3線圈動態(tài)模式供電系統(tǒng)的磁場分布,進而確定當次級繞組的大小與初級繞組相等時,系統(tǒng)的耦合性能最佳。對比分析了兩種多初級繞組并聯(lián)系統(tǒng)工作模式的利弊,為了使初級相鄰繞組中電流相位相反,進而提出了一種混合逆變器,分析其工作模態(tài)過程和軟開關(guān)實現(xiàn)條件；最后為了避免能量損失,及電動汽車穩(wěn)定地在交界處過渡,提出了分段導(dǎo)軌連續(xù)切換供電的實現(xiàn)方法。最終,根據(jù)仿真分析結(jié)果對實驗裝置進行設(shè)計,搭建150W電動汽車動態(tài)模式的無線電能傳輸系統(tǒng)平臺,當傳輸距離10cm,負載為10ΩΩ時裝置效率達到80%左右,最后實現(xiàn)了小車在行駛中給其供電的目標。其中系統(tǒng)的發(fā)射導(dǎo)軌由5個初級繞組并聯(lián)排列組成,分別研究了系統(tǒng)的頻率特性,傳輸距離特性,負載特性以及在相同能量等級下,對比單電能變換裝置—單初級繞組模式與混合逆變器模式對系統(tǒng)輸出功率和效率的影響。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車 動態(tài)供電 繞組結(jié)構(gòu) 混合逆變器 切換供電
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72;TM724
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 論文的研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 電動汽車動態(tài)無線供電系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)16-18
• 1.3.1 電動汽車動態(tài)無線供電系統(tǒng)16-17
• 1.3.2 關(guān)鍵技術(shù)17-18
• 1.4 論文的研究意義和內(nèi)容18-21
• 1.4.1 研究意義18-19
• 1.4.2 研究內(nèi)容19-21
• 2 動態(tài)模式無線電能傳輸系統(tǒng)的建模及分析21-31
• 2.1 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)21-23
• 2.1.1 功率變換器21-22
• 2.1.2 補償網(wǎng)絡(luò)22-23
• 2.1.3 電磁耦合機構(gòu)23
• 2.2 初級繞組并聯(lián)耦合系統(tǒng)模型及分析23-27
• 2.2.1 互感模型23-25
• 2.2.2 傳輸性能指標25-27
• 2.3 傳輸性能分析27-30
• 2.3.1 負載變化對傳輸性能的影響27-28
• 2.3.2 初級并聯(lián)繞組耦合系數(shù)對傳輸性能的影響28-29
• 2.3.3 初次級繞組耦合系數(shù)對傳輸性能的影響29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 動態(tài)模式電磁耦合機構(gòu)的設(shè)計31-45
• 3.1 耦合繞組品質(zhì)因數(shù)分析31-34
• 3.1.1 品質(zhì)因數(shù)分析31-32
• 3.1.2 品質(zhì)因數(shù)優(yōu)化32-34
• 3.2 電磁耦合機構(gòu)的耦合特性分析34-36
• 3.3 電流相位對初級繞組磁場分布的影響36-39
• 3.3.1 相位相同時初級繞組磁場分布37-38
• 3.3.2 相位相反時初級繞組磁場分布38-39
• 3.4 動態(tài)模式電磁耦合機構(gòu)的電磁仿真39-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 4 動態(tài)供電系統(tǒng)設(shè)計45-53
• 4.1 多初級繞組并聯(lián)系統(tǒng)模式45-46
• 4.1.1 單電能變換裝置-單初級繞組模式45-46
• 4.1.2 單電能變換裝置-多初級繞組模式46
• 4.2 混合逆變器的設(shè)計46-51
• 4.2.1 工作模態(tài)分析47-50
• 4.2.2 軟開關(guān)實現(xiàn)條件50-51
• 4.3 分段導(dǎo)軌連續(xù)切換供電策略51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 模擬實驗裝置設(shè)計及結(jié)果分析53-69
• 5.1 模擬實驗裝置設(shè)計53-61
• 5.1.1 主電路設(shè)計53-55
• 5.1.2 驅(qū)動電路設(shè)計55
• 5.1.3 控制電路設(shè)計55-58
• 5.1.4 電磁耦合機構(gòu)設(shè)計58-60
• 5.1.5 模擬實驗平臺60-61
• 5.2 實驗結(jié)果分析61-67
• 5.2.1 頻率特性61-62
• 5.2.2 傳輸距離特性62-63
• 5.2.3 負載特性63-65
• 5.2.4 電能變換拓撲對比分析65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-69
• 6 結(jié)論及展望69-71
• 6.1 本文的主要工作及結(jié)論69-70
• 6.2 未來研究展望70-71
• 參考文獻71-75
• 作者簡歷75-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

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