电动汽车无线充放电系统参数优化与协调控制方法研究

发布时间：2023-04-02 23:36

　　双向无线电能传输技术(Bidirectional Wireless Power Transfer,BD-WPT)是无线电能传输技术的重要分支,该技术除具有单向无线电能传输技术安全便捷、自动化程度高等优点外,可进一步发挥电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid,V2G)作用,实现真正意义上的电动汽车智能双向充放电,是一种有效的能量交互组网接口技术。现有研究侧重于单向无线电能传输技术,有关BD-WPT技术研究较少,主要集中在BD-WPT系统稳态建模、功率稳定控制策略等方面,缺乏BD-WPT系统补偿网络传输特性、补偿网络参数设计、动态建模、功率-效率协调控制等方面的研究。本文针对上述问题,围绕BD-WPT技术展开了以下几方面研究并获得相应结论:首先,本文对BD-WPT系统控制方案展开研究,分析对比了附加能量变换环节控制方案、能量注入控制方案和移相控制方案的工作原理和优缺点,考虑到移相控制方案具有体积小、电路简单、效率高的优点,选择移相控制方案作为本文所述BD-WPT系统的控制方案;基于互感理论建立了S-S补偿网络、LCL-LCL补偿网络、LCC-LCC补偿网络BD-WPT系统的等效...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 无线电能传输技术概述
        1.2.1 无线电能传输技术分类
        1.2.2 电动汽车无线充电技术国内外研究及应用现状
        1.2.3 双向无线电能传输技术国内外研究现状
    1.3 研究目的及研究内容
第二章 双向无线电能传输系统稳态建模分析及参数优化
    2.1 双向无线电能传输系统总体结构
    2.2 控制方案对比分析
        2.2.1 附加能量变换环节控制方案
        2.2.2 能量注入控制方案
        2.2.3 移相控制方案
        2.2.4 对比分析
    2.3 不同补偿网络系统传输特性对比分析
        2.3.1 S-S补偿网络系统稳态建模
        2.3.2 LCL-LCL补偿网络系统稳态建模
        2.3.3 LCC-LCC补偿网络系统稳态建模
        2.3.4 对比分析
    2.4 补偿网络参数优化设计
        2.4.1 低电压电流应力LCC-LCC补偿网络参数分析
        2.4.2 案例设计及对比分析
    2.5 本章小结
第三章 双向无线电能传输系统广义状态空间平均建模及协调控制
    3.1 双向无线电能传输系统建模方法对比分析
    3.2 广义状态空间平均法原理分析
        3.2.1 广义状态空间平均法基本理论
        3.2.2 傅里叶级数运算性质
    3.3 双向无线电能传输系统广义状态空间平均建模及特性分析
        3.3.1 广义状态空间平均建模
        3.3.2 模型验证及系统特性分析
    3.4 双向无线电能传输系统分段功-效协调控制
        3.4.1 耦合线圈内阻计算
        3.4.2 传输效率特性分析
        3.4.3 传输功率特性分析
        3.4.4 分段功-效协调控制方法分析
        3.4.5 仿真及实验验证
    3.5 本章小结
第四章 双向无线电能传输系统实验平台设计
    4.1 双向无线电能传输系统实验平台总体架构
    4.2 实验平台硬件电路设计
        4.2.1 电力电子开关器件选择
        4.2.2 驱动电路选择
        4.2.3 辅助电源电路设计
        4.2.4 耦合线圈参数选择
    4.3 变换器驱动信号实现
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作总结
    5.2 研究工作展望
致谢
参考文献
硕士研究生在读期间工作及成果



本文编号：3780191