具有反饋調(diào)節(jié)功能的電動汽車無線充電關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2017-06-09 20:18
本文關(guān)鍵詞:具有反饋調(diào)節(jié)功能的電動汽車無線充電關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電動汽車采用無線充電技術(shù)對蓄電池進(jìn)行供電有諸多益處。無線充電系統(tǒng)利用松耦合變壓器進(jìn)行電能的非接觸式傳輸。本文針對電動汽車無線充電要求,設(shè)計了一套閉環(huán)控制的電磁感應(yīng)式電能傳輸系統(tǒng),并對影響系統(tǒng)傳輸效率的主要因素進(jìn)行了分析。 本文對松耦合變壓器的傳輸特性進(jìn)行了分析。分析了松耦合變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了符合要求的機(jī)械模型。針對松耦合變壓器漏感較大的情況,分析了各種補(bǔ)償容抗結(jié)構(gòu)。利用松耦合變壓器等效電路模型,分析了系統(tǒng)頻率對傳輸效率的影響。利用松耦合變壓器等效磁路模型,分析了磁芯空間位置對傳輸效率的影響,并且利用電磁仿真軟件Ansoft進(jìn)一步驗證了分析的結(jié)果。 為提高傳輸效率,本文設(shè)計了基于SG3525的雙閉環(huán)反饋控制電路,并設(shè)計了基于NE555的過流保護(hù)電路。利用控制電路電流環(huán)反饋設(shè)計了原邊側(cè)電流反饋電路,利用控制電路電壓環(huán)反饋設(shè)計了負(fù)載側(cè)電壓反饋電路。針對電壓反饋信號的無線傳輸要求,設(shè)計了基于NRF24LE1無線信號傳輸電路。 本文利用設(shè)計完成的松耦合變壓器和無線充電電路,完成了系統(tǒng)傳輸實驗。實驗證明系統(tǒng)傳輸能力穩(wěn)定。在理想傳輸條件下,傳輸效率達(dá)到80%左右,,在設(shè)計的工作范圍內(nèi),傳輸效率也能達(dá)到50%以上。通過實驗驗證了,系統(tǒng)頻率和磁芯空間位置對系統(tǒng)傳輸效率影響的規(guī)律,基本符合理論分析的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】:非接觸能量傳輸 松耦合變壓器 補(bǔ)償容抗 脈沖寬度調(diào)節(jié) 雙閉環(huán)反饋系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:U469.72;TM910.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 注釋表12-13
- 縮略詞13-14
- 第一章 緒論14-21
- 1.1 引言14-15
- 1.2 無線充電技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢15-18
- 1.2.1 無線充電技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-17
- 1.2.2 無線充電技術(shù)的發(fā)展趨勢17-18
- 1.3 本文的研究意義與內(nèi)容18-21
- 1.3.1 本文的研究意義18-19
- 1.3.2 本文的研究內(nèi)容19-21
- 第二章 無線充電系統(tǒng)松耦合變壓器研究與分析21-46
- 2.1 松耦合變壓器總體設(shè)計21
- 2.2 松耦合變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析及機(jī)械設(shè)計21-24
- 2.2.1 松耦合變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析21-23
- 2.2.2 松耦合變壓器的機(jī)械設(shè)計23-24
- 2.3 松耦合變壓器的電路模型分析24-32
- 2.3.1 松耦合變壓器的基本電路模型分析24-26
- 2.3.2 松耦合變壓器的補(bǔ)償容抗電路分析26-28
- 2.3.3 松耦合變壓器的頻率因素分析28-32
- 2.4 松耦合變壓器的磁路模型分析32-38
- 2.4.1 松耦合變壓器的基本磁路模型分析32-33
- 2.4.2 松耦合變壓器的氣隙間距分析33-36
- 2.4.3 松耦合變壓器的位置偏移量分析36-37
- 2.4.4 位置偏移問題解決方法研究37-38
- 2.5 松耦合變壓器的建模仿真與分析38-45
- 2.5.1 磁場分布仿真與分析39-43
- 2.5.2 傳輸效率仿真與分析43-45
- 2.6 本章小結(jié)45-46
- 第三章 無線充電系統(tǒng)充電電路研究與設(shè)計46-67
- 3.1 充電電路總體設(shè)計46-47
- 3.2 開環(huán)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計47-53
- 3.2.1 高頻逆變電路研究與設(shè)計48-49
- 3.2.2 開環(huán)控制電路研究與設(shè)計49-51
- 3.2.3 驅(qū)動電路研究與設(shè)計51-53
- 3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計53-61
- 3.3.1 閉環(huán)控制電路研究與設(shè)計53-56
- 3.3.2 原邊側(cè)電流反饋控制研究與設(shè)計56-59
- 3.3.3 負(fù)載側(cè)電壓反饋控制研究與設(shè)計59-61
- 3.4 反饋信號非接觸傳輸研究與設(shè)計61-64
- 3.4.1 無線傳輸模塊硬件電路設(shè)計61-62
- 3.4.2 無線傳輸模塊軟件設(shè)計62-64
- 3.5 反饋信號與功率電路共線傳輸研究64-66
- 3.5.1 載波通信傳輸整體結(jié)構(gòu)設(shè)計64
- 3.5.2 載波調(diào)制電路設(shè)計64-65
- 3.5.3 電力線耦合電路設(shè)計65
- 3.5.4 信號濾波器設(shè)計65-66
- 3.6 本章小結(jié)66-67
- 第四章 實驗驗證67-77
- 4.1 實驗要求及條件67-70
- 4.1.1 實驗設(shè)計要求67
- 4.1.2 實驗設(shè)備與條件67-70
- 4.2 系統(tǒng)傳輸能力測試實驗70-72
- 4.2.1 穩(wěn)定狀態(tài)下傳輸能力測試實驗70
- 4.2.2 不同輸入條件下傳輸能力測試實驗70-71
- 4.2.3 電壓反饋調(diào)節(jié)能力測試實驗71-72
- 4.3 系統(tǒng)頻率對傳輸性能影響測試實驗72-73
- 4.4 磁芯空間位置對傳輸性能影響測試實驗73-75
- 4.4.1 氣隙間距對傳輸性能影響測試實驗74-75
- 4.4.2 位置偏移量對傳輸性能影響測試實驗75
- 4.5 實驗總結(jié)75-77
- 第五章 全文總結(jié)與展望77-80
- 5.1 全文總結(jié)77-78
- 5.2 全文展望78-80
- 參考文獻(xiàn)80-83
- 致謝83-84
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的主要論文84-85
- 附錄85-95
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 劉志宇,都東,齊國光;感應(yīng)充電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];電力電子技術(shù);2004年03期
2 李俄收;朱會田;吳文民;;電動汽車蓄電池的充電方法和充電設(shè)備[J];電源技術(shù);2009年10期
3 劉龍巖;歐陽寧東;;淺談中國純電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題[J];大眾科技;2010年09期
本文關(guān)鍵詞:具有反饋調(diào)節(jié)功能的電動汽車無線充電關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:436605
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