电动自行车无线充电系统研究

发布时间：2022-12-06 23:49

　　电动自行车具有省时省力、绿色环保等优点,成为人们日常出行的重要交通工具。现有电动自行车的有线充电方式受线缆束缚,应用不够灵活,且存在线缆老化、插头接触不良等安全问题。无线充电技术具有非接触、安全性好、灵活性高、便捷性强等特点,是未来充电技术的发展方向。本文针对电动自行车的充电问题,研究一种具有集中无线充电管理功能的无线充电系统,从而解决快递、外卖等配送行业,或共享电单车等大量电动车充电场合的集中便捷无线充电。本文在对国内外无线充电技术研究现状进行了充分了解的基础上,结合对电动自行车的充电功率、结构尺寸、传输距离等特点的分析,提出了适合电动自行车的高频磁耦合谐振无线充电系统的频率、功率、距离等参数的选择依据,在此基础上,本文对该技术进行了深入的研究分析。针对电动自行车无线充电收发系统,进行了详细的方案设计,主要包括:两线圈串联-串联的传输方案、主回路的半桥逆变方案、驱动控制的隔离功放方案、辅助电源的单管反激方案、接收端全波高频整流方案、基于反激的充电控制和功率回路方案,在方案的基础上,设计各部分电路原理图,对电路原理和主要参数进行分析,根据设计指标对关键器件进行选型;然后,结合电动自行车... 

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 无线充电技术的分类与相关标准
        1.2.1 无线充电技术的分类
        1.2.2 无线充电技术的主流标准
    1.3 无线充电研究现状
        1.3.1 无线充电技术研究与应用现状
        1.3.2 针对电动自行车的无线充电技术研究与应用现状
        1.3.3 电动自行车无线充电发展存在的问题
        1.3.4 适用于电动自行车无线充电的技术要求
    1.4 本文研究内容与工作安排
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 论文章节安排
第二章 系统设计方案
    2.1 系统整体方案设计
    2.2 无线充电收发系统方案设计
        2.2.1 线圈传输方案
        2.2.2 高频逆变电源方案
        2.2.3 接收装置方案
    2.3 无线充电站集中管理监控系统方案设计
        2.3.1 子节点方案设计
        2.3.2 主节点方案设计
        2.3.3 上位机监控方案设计
    2.4 本章小结
第三章 硬件电路设计
    3.1 高频逆变电源电路设计
        3.1.1 逆变主回路电路设计
        3.1.2 驱动控制电路设计
        3.1.3 辅助电源设计
    3.2 接收端电路设计
        3.2.1 整流滤波电路设计
        3.2.2 充电电路设计
    3.3 收发线圈设计与仿真
        3.3.1 线圈结构设计
        3.3.2 两线圈传输仿真
    3.4 监控系统电路设计
        3.4.1 子节点电路设计
        3.4.2 主节点电路设计
    3.5 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 通信协议制定
        4.1.1 通信协议的基本格式
        4.1.2 通信协议中的命令代码
        4.1.3 协议数据包的接收与解析方法
    4.2 充电位监控子节点软件设计
        4.2.1 时间片轮询的任务执行框架
        4.2.2 子节点通信状态机控制
    4.3 充电站监控主节点软件设计
        4.3.1 主节点的时间片多任务轮询框架
        4.3.2 主节点通信状态机的控制程序设计
        4.3.3 主节点管理与信息存储
        4.3.4 主节点的人机交互界面设计
    4.4 上位机监控软件设计
        4.4.1 上位机操作界面设计
        4.4.2 上位机后面板程序设计框架
        4.4.3 部分主要程序设计
    4.5 本章小结
第五章 系统实验调试
    5.1 无线充电电路调试
        5.1.1 辅助电源调试
        5.1.2 驱动控制电路调试
        5.1.3 无线充电调试
    5.2 监控系统软件调试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能供电的公共电动自行车无线充电系统设计[J]. 贾君瑞,董航飞,严帅.  现代制造工程. 2018(10)
[2]打造安全绿色出行模式 合法解决充电安全隐患[J]. 邹振远,罗嘉,莫潇潇.  广西电业. 2018(08)
[3]共享电动自行车充电系统及其充电方法[J].   电动自行车. 2018(08)
[4]无线电能传输技术及Qi标准[J]. 寇宏,卓兰.  信息技术与标准化. 2018(03)
[5]浅谈电动自行车火灾原因及预防措施[J]. 许冰.  消防界(电子版). 2018(04)
[6]基于UC3842反激式AC-DC开关电源设计[J]. 朱彩莲,熊丽萍,魏海红.  电子设计工程. 2017(24)
[7]无线充电技术:机遇与挑战[J]. 周路菡.  新经济导刊. 2017(10)
[8]感应和谐振无线电能传输技术的发展[J]. 张波,疏许健,黄润鸿.  电工技术学报. 2017(18)
[9]国外电动自行车市场综述[J]. 邓桂芳.  上海节能. 2017(05)
[10]浅谈共享电单车无线充电技术[J]. 谢炎民.  中国自行车. 2017(05)

博士论文
[1]谐振式无线电能传输系统的若干电磁问题研究及优化设计[D]. 陈琛.东南大学 2016

硕士论文
[1]磁耦合谐振式电动汽车无线充电的研究[D]. 王洋洋.西安理工大学 2018
[2]磁耦合谐振式多频多负载无线电能传输系统的研究[D]. 胡瑶.南昌大学 2018
[3]共享电单车无线充电系统前级双管反激电源设计[D]. 李鹏生.南京信息工程大学 2018
[4]1kW谐振式无线充电技术[D]. 潘伟.杭州电子科技大学 2018
[5]磁谐振式无线电能传输技术的传输特性分析[D]. 侯海涛.河北科技大学 2018
[6]磁共振无线电能传输系统的优化研究及充电公路的探索[D]. 刘禹岑.辽宁工程技术大学 2017
[7]磁共振耦合无线电能传输系统空间磁场分布测控系统设计[D]. 唐迎川.南京信息工程大学 2017
[8]新型磁耦合谐振式无线电能传输系统建模及参数优化研究[D]. 李要东.山东大学 2017
[9]E类逆变谐振式无线电能传输系统的建模与分析[D]. 吴美玉.华南理工大学 2017
[10]磁耦合谐振式无线电能传输装置设计与传输特性研究[D]. 闫蕾蕾.青岛科技大学 2017



本文编号：3711848