隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強,電動汽車受到越來越多的關(guān)注,而如何實現(xiàn)安全便捷的電池充電是電動汽車研究的重點內(nèi)容。無線充電憑借安全穩(wěn)定、維護方便等優(yōu)點在多種充電方式中脫穎而出。但是在實際應用中,高頻開關(guān)管的硬開關(guān)狀態(tài)會產(chǎn)生開關(guān)損耗,并且負載和互感參數(shù)的變化會對充電電壓和傳輸效率造成影響。因此,針對上述問題,本文在研究零電壓開關(guān)(Zero Voltage Switching,ZVS)技術(shù)的同時分析了發(fā)射端和接收端的調(diào)壓方法,并通過控制電壓傳輸比來實現(xiàn)系統(tǒng)效率的整體優(yōu)化,主要研究內(nèi)容如下:首先,建立了系統(tǒng)耦合機構(gòu)的互感等效模型,并針對耦合機構(gòu)中電感所導致的系統(tǒng)傳輸能力較低的問題,引出了諧振補償拓撲。通過對不同拓撲補償特性的研究對比,選擇串聯(lián)-串聯(lián)型拓撲為研究對象,并對其輸出特性進行了分析。最后結(jié)合仿真研究了系統(tǒng)輸出性能的影響參數(shù),為效率優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ)。其次,針對系統(tǒng)逆變電路高頻化帶來的開關(guān)損耗問題,通過增加輔助LR支路來構(gòu)成ZVS逆變電路,從而為寄生電容提供額外的放電電流,實現(xiàn)功率器件的ZVS。之后介紹了移相脈寬調(diào)制(Phase Shift Pulse Width Modulation,P...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 WPT的分類
        1.2.1 微波輻射式無線充電
        1.2.2 電磁感應式無線充電
        1.2.3 磁耦合諧振式無線充電
    1.3 電動汽車無線充電的研究與應用現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究與應用現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究與應用現(xiàn)狀
    1.4 無線充電的關(guān)鍵技術(shù)研究
    1.5 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 電動汽車無線充電系統(tǒng)的原理及特性分析
    2.1 引言
    2.2 電動汽車無線充電系統(tǒng)的組成
    2.3 互感耦合模型分析
    2.4 諧振補償理論研究
        2.4.1 諧振的理論基礎(chǔ)
        2.4.2 諧振補償?shù)耐負浞治?br>    2.5 傳輸性能影響參數(shù)的分析
        2.5.1 傳輸性能與頻率的關(guān)系
        2.5.2 傳輸性能與互感的關(guān)系
        2.5.3 傳輸性能與負載的關(guān)系
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于PSPWM和改進PDM的 ZVS逆變電路分析
    3.1 引言
    3.2 逆變電路軟開關(guān)的實現(xiàn)方法研究
        3.2.1 軟開關(guān)理論基礎(chǔ)
        3.2.2 傳統(tǒng)全橋逆變電路
        3.2.3 ZVS逆變電路
    3.3 ZVS逆變電路的調(diào)壓方法
        3.3.1 逆變側(cè)常用調(diào)壓方法
        3.3.2 PSPWM調(diào)壓原理
        3.3.3 改進PDM調(diào)壓原理
        3.3.4 混合調(diào)壓原理
    3.4 仿真驗證
        3.4.1 PSPWM的仿真結(jié)果
        3.4.2 改進PDM的仿真結(jié)果
        3.4.3 混合調(diào)制的仿真結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 半控整流電路增強PDM控制策略分析
    4.1 引言
    4.2 半控整流電路的工作原理
    4.3 PDM在半控整流中的應用
    4.4 增強PDM控制策略的研究
        4.4.1 工作原理的分析
        4.4.2 增強PDM觸發(fā)脈沖產(chǎn)生方式
        4.4.3 電壓調(diào)節(jié)的分析
        4.4.4 功率調(diào)節(jié)的分析
    4.5 基于電壓傳輸比的效率優(yōu)化方法
    4.6 仿真驗證
        4.6.1 增強PDM的仿真結(jié)果
        4.6.2 效率優(yōu)化的仿真結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第五章 電動汽車無線充電系統(tǒng)的設(shè)計及實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    5.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計
        5.3.1 輔助支路的參數(shù)計算
        5.3.2 逆變電路和整流電路設(shè)計
        5.3.3 控制電路設(shè)計
        5.3.4 無線通信設(shè)計
        5.3.5 耦合機構(gòu)設(shè)計
    5.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.5 實驗結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文和參與科研項目



本文編號：3862213