【摘要】：無線電能傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)接觸式充電方式相比,具備高安全性,高便捷性和強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn),更加適用于未來自動駕駛電動車和智慧交通的發(fā)展趨勢,具有巨大的研究價值和應(yīng)用前景。相較于較為成熟的靜態(tài)無線充電技術(shù)而言,動態(tài)無線供電技術(shù)引領(lǐng)電動車的革命化發(fā)展,不僅能夠減少車載動力電池組使用量,而且能夠最大限度提高車輛續(xù)駛里程。隨著動態(tài)無線供電技術(shù)研究的不斷深入,系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與人機(jī)交互的重要性與日俱增。一方面,完善的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測直接關(guān)系到系統(tǒng)整體運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性以及系統(tǒng)性能參數(shù)記錄;另一方面,良好的人機(jī)交互界面提高操作者的舒適度與體驗度以及充電過程中的自動化。因此,系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與人機(jī)交互界面的研究對于動態(tài)無線供電系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要。首先,針對系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)效率、系統(tǒng)功率及電能計量等關(guān)鍵參數(shù),分析系統(tǒng)偏移和速度對于關(guān)鍵參數(shù)的影響以及研究系統(tǒng)各部分功率損耗情況,明確系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的合理性與必要性。在此基礎(chǔ)上,完成電能計量部分電路設(shè)計,主要包括工頻電能計量,磁耦合機(jī)構(gòu)電能計量和系統(tǒng)輸出電能計量。針對動態(tài)無線供電系統(tǒng)的高頻諧振特性導(dǎo)致的電壓信號與電流信號測量困難問題,研究應(yīng)用于高頻電壓信號和電流信號的采集與調(diào)理電路,并將其應(yīng)用于系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的過壓、過流保護(hù)。其次,人機(jī)交互界面主要包括地面端部分和車載端部分。通過WiFi模塊將車載端電池管理系統(tǒng)信息傳輸?shù)降孛娑?以便進(jìn)行直觀的地面人員對系統(tǒng)的操作。同時,系統(tǒng)工作信息通過WiFi模塊傳輸?shù)杰囕d端,以便駕駛員查看且操作系統(tǒng)。最后,為驗證系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與人機(jī)交互界面的合理性,在搭建的電動車動態(tài)無線供電系統(tǒng)上進(jìn)行電能計量的靜態(tài)和動態(tài)測試,實驗結(jié)果表明監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性以及操作界面的穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 1-2 無接觸式 AMR 傳感器的一般操作：低頻（左）和高頻（右）的磁場產(chǎn)生印度電機(jī)工程部門政府工程學(xué)院 R.B. Sharma 等人針對于保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，提出了一種新的電壓電流的同步測量技術(shù)。為了可靠的運(yùn)行系統(tǒng)，必須能夠自行或者在特殊保護(hù)方案或補(bǔ)救措施方案的幫助下，承受突發(fā)事件。傳統(tǒng)的 SCADA 測量一直向系統(tǒng)運(yùn)營商提供電力系統(tǒng)信息。通常采用這些測量每 4到 10 秒一次，提供電力系統(tǒng)行為的穩(wěn)態(tài)視圖。然而，對于這種大型電網(wǎng)的監(jiān)測和控制，只有穩(wěn)態(tài)信息不夠。同步測量技術(shù)（廣域測量）被認(rèn)為是電力系統(tǒng)未來最重要的技術(shù)之一，由于其獨(dú)特的能力與 GPS 時鐘同步采樣模擬電壓和電流波形數(shù)據(jù)，同時還能從廣泛分散的位置計算相應(yīng)的頻率分量[7]。美國北卡羅萊納州 ABB 公司 M. Munday 等人介紹了計算系統(tǒng)中 VAR 的各種方法。在諧波存在的情況下，不同的方法導(dǎo)致不同的 VAR（無功功率），因此導(dǎo)致 PF（功率因數(shù)）值。因此，必須查看每種方法來確定哪種方法最能反映系統(tǒng)中發(fā)生的實際物理條件。僅使用基本量或向量求和的方法的主要缺點(diǎn)之一是結(jié)果是引入諧波的客戶不受影響，并且該成本被擴(kuò)散到基礎(chǔ)中的其他用戶。此外，客戶的實際功耗（包括非理想條件）并不反映在計算中。這些意見早已得到認(rèn)可。當(dāng)需要精確的具有失真波形的負(fù)載的伏安測量時，“真有效值

提出了一種新的電壓電流的同步測量技術(shù)。為了可靠的運(yùn)行系統(tǒng)，必須自行或者在特殊保護(hù)方案或補(bǔ)救措施方案的幫助下，，承受突發(fā)事件。傳統(tǒng)CADA 測量一直向系統(tǒng)運(yùn)營商提供電力系統(tǒng)信息。通常采用這些測量每 0 秒一次，提供電力系統(tǒng)行為的穩(wěn)態(tài)視圖。然而，對于這種大型電網(wǎng)的監(jiān)控制，只有穩(wěn)態(tài)信息不夠。同步測量技術(shù)（廣域測量）被認(rèn)為是電力系統(tǒng)最重要的技術(shù)之一，由于其獨(dú)特的能力與 GPS 時鐘同步采樣模擬電壓和波形數(shù)據(jù)，同時還能從廣泛分散的位置計算相應(yīng)的頻率分量[7]。美國北卡羅萊納州 ABB 公司 M. Munday 等人介紹了計算系統(tǒng)中 VAR 的方法。在諧波存在的情況下，不同的方法導(dǎo)致不同的 VAR（無功功率），導(dǎo)致 PF（功率因數(shù)）值。因此，必須查看每種方法來確定哪種方法最能系統(tǒng)中發(fā)生的實際物理條件。僅使用基本量或向量求和的方法的主要缺點(diǎn)是結(jié)果是引入諧波的客戶不受影響，并且該成本被擴(kuò)散到基礎(chǔ)中的其他用此外，客戶的實際功耗（包括非理想條件）并不反映在計算中。這些意見得到認(rèn)可。當(dāng)需要精確的具有失真波形的負(fù)載的伏安測量時，“真有效值很重要”，并且當(dāng)電壓，功率因數(shù)或不平衡負(fù)載存在時，“算術(shù)求和導(dǎo)致比求和更精確的測量[8]。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2708384