本文關(guān)鍵詞：電動汽車無線充電系統(tǒng)負(fù)載特性研究

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【摘要】：隨著全球能源短缺和環(huán)境惡化,電動汽車因環(huán)保、節(jié)能、低碳等優(yōu)勢而得以快速發(fā)展,而無線電能傳輸技術(shù)對于電動汽車來說是一個新型充電方式,相對于傳統(tǒng)有線充電方式,電動汽車無線充電具有安全可靠、供電方式靈活、無接觸火花等諸多優(yōu)點,具有良好的市場應(yīng)用前景。本文以無線充電系統(tǒng)高效穩(wěn)定供電為研究目的,對電動汽車動力電池的負(fù)載特性變化進行研究,搭建了一套電動汽車無線充電樣機對鋰電池進行高效充電,全文主要內(nèi)容如下：本文首先介紹了電動汽車無線充電的研究背景及意義,詳細闡述了目前國內(nèi)外電動汽車無線充電技術(shù)的研究狀況,并指出目前該技術(shù)存在的瓶頸問題。其次,本文以電路互感理論為基礎(chǔ)對磁耦合諧振式電動汽車無線充電技術(shù)進行建模分析,建立了SS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下電動汽車無線充電系統(tǒng)輸出功率與傳輸效率模型,并對諧振線圈進行參數(shù)優(yōu)化分析,對不同負(fù)載接入系統(tǒng)模型的影響展開分析。然后針對電動汽車無線充電時負(fù)載參數(shù)的實時變化,以磷酸鐵鋰電池為研究目標(biāo),對其充電時的負(fù)載特性(電池SOC、開路電壓、等效外電阻)進行研究分析,得出其變化規(guī)律,并以此建立準(zhǔn)確的電池模型,針對負(fù)載參數(shù)實時變化會導(dǎo)致無線充電系統(tǒng)的失諧,提出了基于負(fù)載實時變化的頻率跟蹤補償控制方案并搭建仿真模型進行理論驗證。最后,以磷酸鐵鋰電池為負(fù)載搭建了一套電動汽車無線充電樣機,系統(tǒng)電源采用全橋逆變結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)和移相調(diào)壓功能；頻率跟蹤補償控制方案采用CD4046芯片實現(xiàn)頻率跟蹤補償；整流穩(wěn)壓裝置采用BOOST-BUCK電路,可為鋰電池進行穩(wěn)定供電；通過無線充電實驗驗證了鋰電池的最優(yōu)充電范圍,并通過系統(tǒng)電源輸出波形頻率變化驗證了頻率跟蹤補償控制方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車無線充電 磷酸鐵鋰電池 負(fù)載特性 頻率跟蹤補償
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM910.6;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 課題的研究背景和意義8-9
• 1.2 無線電能傳輸技術(shù)實現(xiàn)方式9-12
• 1.3 電動汽車無線電能傳輸技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r12-15
• 1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 目前存在的問題14-15
• 1.4 論文研究目的及主要內(nèi)容15-18
• 第2章 電動汽車無線充電系統(tǒng)建模分析18-32
• 2.1 電動汽車無線充電系統(tǒng)構(gòu)成及原理分析18-19
• 2.2 電路互感理論建模與線圈互感因素分析19-25
• 2.2.1 系統(tǒng)互感理論建模分析19-22
• 2.2.2 諧振線圈參數(shù)優(yōu)化分析22-25
• 2.3 不同負(fù)載接入對系統(tǒng)影響分析25-30
• 2.3.1 純阻性負(fù)載26-27
• 2.3.2 非純阻性負(fù)載27-28
• 2.3.3 系統(tǒng)實驗28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 電動汽車磷酸鐵鋰電池負(fù)載特性研究分析32-46
• 3.1 磷酸鐵鋰電池充電特性研究分析32-39
• 3.1.1 容量特性研究分析32-36
• 3.1.2 開路電壓研究分析36-37
• 3.1.3 等效內(nèi)阻特性研究分析37-39
• 3.2 磷酸鐵鋰電池等效電路模型建立及仿真分析39-41
• 3.2.1 磷酸鐵鋰電池等效電路模型建立39-40
• 3.2.2 模型參數(shù)辨識40
• 3.2.3 鋰電池充電模型及其仿真40-41
• 3.3 基于負(fù)載變化的頻率跟蹤補償控制方案41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 電動汽車無線充電系統(tǒng)搭建與實驗測試46-60
• 4.1 電動汽車無線充電系統(tǒng)設(shè)計方案46-47
• 4.2 系統(tǒng)高頻逆變電源設(shè)計47-50
• 4.2.1 主電路結(jié)構(gòu)47
• 4.2.2 控制電路設(shè)計47-49
• 4.2.3 驅(qū)動電路設(shè)計49-50
• 4.2.4 逆變電源電路總體設(shè)計50
• 4.3 系統(tǒng)頻率跟蹤補償電路設(shè)計50-52
• 4.4 系統(tǒng)整流穩(wěn)壓電路設(shè)計52-55
• 4.4.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器的選擇52-53
• 4.4.2 BOOS-BUCK電路設(shè)計分析53-54
• 4.4.3 保護電路設(shè)計54-55
• 4.5 磷酸鐵鋰電池實驗測試分析55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 全文主要工作總結(jié)60
• 5.2 研究工作展望60-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-68
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果68

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