电动汽车无线供电技术研究
发布时间：2020-07-28 23:32
【摘要】：随着世界经济的迅速发展,全球化石能源的危机日益严重。化石能源的匮乏和对其使用所带来的环境污染是各国面临的主要问题。而电动汽车具有价格便宜、低污染、噪声小等优点,是解决化石能源紧缺和环境污染的有效方法。现阶段而言,电动汽车推广仍存在困境,电动汽车充电问题制约了电动汽车的发展,本文基于磁耦合谐振式电动汽车无线电能传输关键技术进行相关研究。首先对磁耦合谐振式电动汽车无线供电系统进行概括,并简要描述电能从地面发射端到车载接收端的无线传输过程。为了提高系统传输性能和有效的保护原副边电路,针对系统中的高频逆变拓扑和系统原副边补偿拓扑进行分析,后选择合适的全桥逆变器及串联-串联补偿模式。随后对磁耦合机构进行优化设计和仿真分析,通过Ansoft Maxwell对圆形线圈和方形线圈进行仿真比较分析,确定方形线圈的优势。在常用的磁芯结构的基础上提出改进的Type I型和Type II型磁芯结构,通过仿真计算确定Type Ⅱ型磁芯结构的优越性。为了减少电磁场对人体的辐射作用及原副边线圈的漏磁,提出磁耦合机构磁屏蔽优化方案。通过研究分析,明确磁耦合机构的偏移容忍能力。深入研究恒压和恒流两种输入情况下,系统效率、传输功率和副边输出电压等与互感、系统频率和负载阻值的关系。研究负载分段区间系统效率最优值的控制策略,提出多种工作模式的DC-DC变换器,保证等效负载阻值宽范围动态变化时,依旧实现系统效率最优化追踪。搭建系统实验平台进行实验,验证理论分析的正确性和本装置的实用性。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM724
【图文】：
析和实际应用方面取得成果。逡逑新西兰奥克兰大学研究团队在此领域起步较早，主要在磁耦合机构设计上逡逑投入很大精力，提出一种正交双Ｄ型（ＤＤＱ）结构的磁耦合线圈如图１－２所逡逑示。这种耦合线圈与大小相等的圆形线圈相比，能够扩大充电范围，提高电动逡逑汽车充电时的偏移能力。逡逑■逡逑图丨－２奥克兰大学研究的ＤＤＱ线圈逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ＤＤＱ邋ｃｏｉｌｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｏｆ邋Ａｕｃｋｌａｎｄ逡逑韩国科学技术院（ＫＡＩＳＴ）近几年对电动汽车无线供电系统展开研宄，主要逡逑研宄方向为磁耦合机构的设计及优化和电磁场屏蔽技术等［１１，１２］。２０１１年７月１９逡逑日，ＫＡＩＳＴ旗下的ＯＬＥＶ开始了商业运营，公共汽车如图１－３所示，全程２．２逡逑千米的循环道路中，每隔３７２．５米的路程就会设立一台供电设备，预计每年可逡逑节约财政费用４，５００万韩元。逡逑图１－３邋ＫＡＩＳＴ研制的公共汽车逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｂｕｓ邋ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ邋ｂｙ邋ＫＡＩＳＴ逡逑－３－逡逑
采用串联的两个谐振线圈和一个安装在电动汽车底部的接收端线圈的无线电能逡逑传输进行研[偅迪值缍狄贫苯邮漳芰浚郏保常荨８媒峁柜詈舷呷妥俺凳笛殄义先缤迹保此尽ｅ义贤迹保疵拦鹗髁牍沂笛槭荫詈舷呷笆滴镥义希疲椋纾澹保村澹裕瑁邋澹悖铮酰穑欤椋睿珏澹悖铮椋戾澹幔睿溴澹椋簦箦澹颍澹幔戾澹铮猓辏澹悖翦澹洌澹觯澹欤铮穑澹溴澹椋铄澹希遥危蹋义希祝椋裕颍椋悖椋簦怯擅拦槭±砉ぱг海ǎ停桑裕┑闹斫淌冢停幔颍椋铄澹樱铮欤辏幔悖椋阊蟹⒌囊诲义现衷毒嗬胛尴叩缌Υ浼际酰郏保矗荨Ｆ涑晒κ迪执樱队⒊叩木嗬攵裕叮埃椎牡婆萁义闲性冻坦┑纭＃玻埃埃纺旮眉际跬哦哟樱停桑远懒⒊隼床⒊闪⒘隋澹祝椋裕颍椋悖椋簦尽ｅ义希祝椋裕颍椋悖椋簦兄瞥龈咝实模常叮卞澹欤耄椎缍党涞缦低常诠惴河τ玫模茫一峰义闲蜗呷芄梗拦茉词鸬牟馐裕希牛汀ⅲ裕椋澹颍臁⒓埃牛郑樱盘峁┝肆榛铄义系南低成杓啤；拱ㄒ煳锛觳猓ǎ疲希模钐寮觳猓ǎ蹋希模┖臀恢眉觳猓ǎ校模┕δ埽义鲜视糜诓煌着谈叨鹊某盗荆ǔ擞贸怠⒃揭俺怠⒑颓嵝涂ǔ档取Ｗ爸萌缤煎义希保邓尽ｅ义贤迹保靛澹祝椋裕颍椋悖椋簦疚尴叱涞缱爸缅义希疲椋纾澹保靛澹祝椋簦颍椋悖椋簦В箦澹鳎椋颍澹欤澹螅箦澹悖瑁幔颍纾椋睿珏澹洌澹觯椋悖邋义希牛觯幔簦颍幔钣冢玻埃埃鼓瓿闪ⅲ挥诟ゼ嵫侵堇锸柯＃牛觯幔簦颍幔钤谌蚴紫冉珏义希浚矗义
本文编号：2773594
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM724
【图文】：
析和实际应用方面取得成果。逡逑新西兰奥克兰大学研究团队在此领域起步较早，主要在磁耦合机构设计上逡逑投入很大精力，提出一种正交双Ｄ型（ＤＤＱ）结构的磁耦合线圈如图１－２所逡逑示。这种耦合线圈与大小相等的圆形线圈相比，能够扩大充电范围，提高电动逡逑汽车充电时的偏移能力。逡逑■逡逑图丨－２奥克兰大学研究的ＤＤＱ线圈逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ＤＤＱ邋ｃｏｉｌｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｏｆ邋Ａｕｃｋｌａｎｄ逡逑韩国科学技术院（ＫＡＩＳＴ）近几年对电动汽车无线供电系统展开研宄，主要逡逑研宄方向为磁耦合机构的设计及优化和电磁场屏蔽技术等［１１，１２］。２０１１年７月１９逡逑日，ＫＡＩＳＴ旗下的ＯＬＥＶ开始了商业运营，公共汽车如图１－３所示，全程２．２逡逑千米的循环道路中，每隔３７２．５米的路程就会设立一台供电设备，预计每年可逡逑节约财政费用４，５００万韩元。逡逑图１－３邋ＫＡＩＳＴ研制的公共汽车逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｂｕｓ邋ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ邋ｂｙ邋ＫＡＩＳＴ逡逑－３－逡逑
采用串联的两个谐振线圈和一个安装在电动汽车底部的接收端线圈的无线电能逡逑传输进行研[偅迪值缍狄贫苯邮漳芰浚郏保常荨８媒峁柜詈舷呷妥俺凳笛殄义先缤迹保此尽ｅ义贤迹保疵拦鹗髁牍沂笛槭荫詈舷呷笆滴镥义希疲椋纾澹保村澹裕瑁邋澹悖铮酰穑欤椋睿珏澹悖铮椋戾澹幔睿溴澹椋簦箦澹颍澹幔戾澹铮猓辏澹悖翦澹洌澹觯澹欤铮穑澹溴澹椋铄澹希遥危蹋义希祝椋裕颍椋悖椋簦怯擅拦槭±砉ぱг海ǎ停桑裕┑闹斫淌冢停幔颍椋铄澹樱铮欤辏幔悖椋阊蟹⒌囊诲义现衷毒嗬胛尴叩缌Υ浼际酰郏保矗荨Ｆ涑晒κ迪执樱队⒊叩木嗬攵裕叮埃椎牡婆萁义闲性冻坦┑纭＃玻埃埃纺旮眉际跬哦哟樱停桑远懒⒊隼床⒊闪⒘隋澹祝椋裕颍椋悖椋簦尽ｅ义希祝椋裕颍椋悖椋簦兄瞥龈咝实模常叮卞澹欤耄椎缍党涞缦低常诠惴河τ玫模茫一峰义闲蜗呷芄梗拦茉词鸬牟馐裕希牛汀ⅲ裕椋澹颍臁⒓埃牛郑樱盘峁┝肆榛铄义系南低成杓啤；拱ㄒ煳锛觳猓ǎ疲希模钐寮觳猓ǎ蹋希模┖臀恢眉觳猓ǎ校模┕δ埽义鲜视糜诓煌着谈叨鹊某盗荆ǔ擞贸怠⒃揭俺怠⒑颓嵝涂ǔ档取Ｗ爸萌缤煎义希保邓尽ｅ义贤迹保靛澹祝椋裕颍椋悖椋簦疚尴叱涞缱爸缅义希疲椋纾澹保靛澹祝椋簦颍椋悖椋簦В箦澹鳎椋颍澹欤澹螅箦澹悖瑁幔颍纾椋睿珏澹洌澹觯椋悖邋义希牛觯幔簦颍幔钣冢玻埃埃鼓瓿闪ⅲ挥诟ゼ嵫侵堇锸柯＃牛觯幔簦颍幔钤谌蚴紫冉珏义希浚矗义
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