無線充電系統(tǒng)相比傳統(tǒng)有線充電系統(tǒng)更加安全、方便、智能化。本文旨在針對基于松耦合磁感應(yīng)式電動汽車動態(tài)無線充電系統(tǒng)存在的線圈自感、互感等參數(shù)時刻變化,進而影響系統(tǒng)傳輸功率和傳遞效率時變的問題,提出一種分別針對耦合線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)和系統(tǒng)電路參數(shù)的參數(shù)優(yōu)化方法,在保證線圈性能的同時實現(xiàn)線圈輕量化,在實現(xiàn)高效率的同時傳遞更多的能量。首先,本文分析了電動汽車無線充電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和基本工作原理;針對采用串-串補償網(wǎng)絡(luò)的無線充電系統(tǒng),通過建立互感模型及其等效電路模型,詳細分析了其系統(tǒng)特性。其次,本文對耦合線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。通過分析耦合線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對耦合互感及線圈總質(zhì)量的影響,確定了無線充電系統(tǒng)線圈結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化的參數(shù),并建立了高精度的耦合線圈有限元仿真模型。據(jù)此,設(shè)計了一種基于正交試驗設(shè)計方法、近似模型方法以及多島遺傳算法的耦合線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方法,優(yōu)化得到了鐵氧體內(nèi)徑、鐵氧體厚度、線圈匝數(shù)等最優(yōu)參數(shù),在保證耦合線圈性能的同時實現(xiàn)了線圈的輕量化�；趦�(yōu)化結(jié)果,分析了耦合線圈的偏移特性。然后,本文對系統(tǒng)電路參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。針對互感時變和自感時變,通過建立參數(shù)時變模型,分別分析了動態(tài)無線充電系統(tǒng)的參... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

-D有限元仿真模型

第五章仿真與實驗驗證71（d）圖5.3實驗驗證：（a）實驗臺架結(jié)構(gòu)示意圖；（b）實驗臺架；（c）示波器采集的輸入電壓u1、輸入電流i1、輸出電壓u2以及輸出電流i2波形圖；（d）功率分析儀采集的輸入電壓Uin、輸入電流Iin、輸出電壓Ubat、輸出電流Ibat、輸入功率以及輸出功率Fig5.3Experimentalverification:(a)experimentalschematicdiagramofWPTsystem;(b)physicalsetupofWPTsystem;(c)waveformsofinputvoltageu1,inputcurrenti1,outputvoltageu2andoutputcurrenti2collectedbyoscilloscope;(d)captureofinputvoltageUin,inputcurrentIin,outputvoltageUbat,outputcurrentIbat,inputpowerandoutputpower5.2.2恒功率充電模式的實驗驗證由5.2.1可知，補償電容均采用68nF的軸向電容，對于實驗過程中所需要的具體大小的電容可以通過一定的串并聯(lián)組合方式進行制作。由于電容本身生產(chǎn)時的誤差以及串并聯(lián)組合導(dǎo)致的誤差，使得實際的電容值與目標(biāo)電容值存在一定的誤差，但通過實際測量，使得誤差在可接受范圍之內(nèi)。對于初始參數(shù)中的14.24nF的補償電容，采用三個串聯(lián)再和一個并聯(lián)再和四個串聯(lián)的組合方式。組合后的電容大小理論計算值為14.31nF，實際測量值為14.27nF，與目標(biāo)值相差0.2%；對于14.46nF的補償電容，采用兩個串聯(lián)再和一個并聯(lián)再和四個串聯(lián)的組合方式。組合后的電容大小理論計算值為14.57nF，實際測量值為14.51nF，與目標(biāo)值相差0.3%。對于恒功率充電模式，在實驗過程中，可以通過功率分析儀實時觀測系統(tǒng)的輸出功率。當(dāng)接收線圈相對發(fā)射線圈偏移時，由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生了變化，輸出功率也會改變。當(dāng)觀察到輸出功率大于（或小于）3.3kW時，則減�。ɑ蛟黾樱┲绷骱銐涸吹妮敵鲭妷�，以維持恒定的輸出功率。通過示波

【參考文獻】：
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本文編號：3420777