现代有轨电车移动式高效无线电能传输系统研究

发布时间：2023-03-18 19:33

　　现代有轨电车具有建设周期短、造价低、污染及能耗小、载客能力大等特点,近年在我国得到快速发展。无线电能传输(Wireless Power Transfer,简称WPT)系统作为一种新型供电方式,为有轨电车供电时,具有无裸露导线、无磨损、安全、城市景观性好等优点。本文以现代有轨电车移动式WPT技术为研究对象,重点研究适合动态供电的WPT系统的耦合机构布置方式和提高系统效率的控制方法。首先,论文对移动式WPT系统的耦合机构布置方式进行研究。针对现代有轨电车运行特点,为系统配置多级分段式无线供电系统,系统采用LCC-S补偿拓扑。根据两线段间的互感计算公式,推导出考虑线径、匝数的矩形线圈间互感计算公式,利用该公式为系统配置了耦合线圈的尺寸和匝数。在此基础上,分析了移动工况中WPT系统输出电压随副边接收线圈的移动而发生波动现象的原因,从优化原边电磁耦合机构设计和运行控制策略的角度,提出副边接收机构位于原边发射机构中间位置时,由单个原边发射机构向副边传递能量,副边位于原边边缘处时,使用两个相邻的原边发射机构同时向副边传递能量的供电策略。根据互感计算公式计算出相邻两个原边发射机构间的布置间距,从而保证...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大功率WPT技术研究现状
        1.2.2 移动式WPT系统耦合机构研究现状
        1.2.3 WPT系统效率优化方法研究现状
    1.3 论文内容及结构
2 多级分段式WPT系统原边线圈布置策略
    2.1 有轨电车WPT系统配置
        2.1.1 系统总体构成
        2.1.2 补偿拓扑特性分析
        2.1.3 耦合机构参数配置
    2.2 原边线圈部分重叠运行和布置策略
        2.2.1 双原边线圈供电模态
        2.2.2 部分重叠距离计算
    2.3 传输效率分析
    2.4 本章小结
3 基于有轨电车牵引特性的WPT系统效率优化策略
    3.1 效率影响因素分析
    3.2 WPT系统效率优化策略
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小结
4 50 kW WPT系统实验
    4.1 50kW WPT实验平台
        4.1.1 主电路拓扑
        4.1.2 控制系统
    4.2 原边线圈供电和布置方式实验验证
    4.3 基于有轨电车牵引特性的效率优化策略实验验证
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3763737