感应式电动汽车无线充电系统设计与研究

发布时间：2020-03-30 05:29

【摘要】：电动汽车是以电能为能量来源,可实现零尾气排放的绿色交通工具,是传统燃油汽车良好的替代物。电动汽车发展的关键技术之一便是电动汽车充电技术。相比于传统有线充电,新兴的无线充电技术在安全性和灵活性有很大优势,因此受到各界的广泛关注是未来发展的主要方向基于现代电力电子技术、电磁感应原理,本文主要研究并设计了一套感应式电动汽车无线充电系统。将LCL-LC补偿拓扑应用于系统中,并总结出基于此拓扑的感应式电动汽车无线充电系统的设计方法和一般设计流程,对电动汽车的发展起积极的促进作用本文首先从感应式电动汽车无线充电实现原理出发,对几种线圈补偿拓扑进行分析比较,并选择LCL-LC拓扑应用于系统,在此基础上,提出系统整体设计方案,将系统分为三部分;第一部分为系统前级电路,包含功率因数矫正电路和高频逆变电路,主要实现将电网的工频交流电进行整流,再经高频逆变转化为下一部分电路的高频输入源,同时还具有提高功率因数的功能;第二部分为无线电能传输级电路,主要实现能量的无线传输,通过选取合适的线圈结构,加大功率提高系统传输距离;第三部分为充电控制级电路,包括整流电路和控制电路,主要实现对充电过程中电压电流的精确控制在完成上述工作的基础上,以稳定高效和精确控制为目标对系统的各部分电路进行详细的设计与研究,包括原理分析、控制芯片选择、元器件参数设计等,并通过Matlab仿真软件对各部分电路进行仿真验证。最后根据设计方案并结合仿真结果,搭建系统实验平台,实验结果表明工作频率、传输效率、充电电流及充电电压等各项参数均符合要求。
【图文】：

图 2.1 LC 串联电路示为 LC 串联电路，其输入阻抗为： C1- Z Rj Lin（ ）虚部 00 minI Z，LC 串联电路的谐振角频率是：LC10 电压大小是： inininRVZVV ()000 和电感上的电压大小是： VQRVLCRVVVininincL 0000 质因数：RCRLQ001 可以看出，LC 串联电路的谐振频率 与负载大小无关

图 2.2Ⅰ型并联电路Ⅰ型并联电路，其电路输入阻抗 inZ 为： 22222211111LCCRRLCLCRjLCLRjLjC 阻抗的虚部 00 minI Z，可以得到Ⅰ型 LC 并联电路2201111-1LLCQCRLC 质因数，与上述定义相同，在0 处输出电流是： ininIjQIjLRjCjCI 0000011 电压是： inVIRjLI00000 ( ) 看出，，Ⅰ型 LC 并联电路的谐振频率0 与负载大小有关
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM910.6

【参考文献】

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本文编号：2607111