基于磁耦合谐振的汽车无线电能传输系统研究与设计

发布时间：2017-09-21 18:13

  本文关键词：基于磁耦合谐振的汽车无线电能传输系统研究与设计

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【摘要】：我国已拥有超过1亿辆汽车,并以每年超2000万辆的速度快速增加,对能源供应和环境保护带来巨大挑战,发展电动汽车、混动汽车等新能源汽车已成为共识,如何提供具有简便、快捷、安全等特点的汽车充电方案也成为重中之重,而飞速发展的无线电能传输技术则是有效的解决方法之一。该文将磁耦合谐振式无线电能传输技术应用于汽车无线充电,以固定传输距离和固定谐振频率下提高系统效率为目标,研究磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输特性并设计无线电能传输系统。该文首先从电、磁场的角度分析磁耦合谐振式无线电能传输技术的基本原理,诠释了高频和补偿电容的重要性,然后建立两谐振系统的电路模型,通过分析系统传输特性并结合汽车无线充电的需求,提出了改进电路--SSSS型四谐振线圈电路结构,对其传输特性的分析得出固定传输距离和固定谐振频率时提高系统效率的设计原则,依据此原则设计了四谐振线圈的参数。由优化设计的四谐振线圈的参数制作了各个谐振线圈,完成了试验平台的搭建,验证了固定传输距离和固定谐振频率时提高传输效率应遵循的设计原则,并研究了负载功率、传输效率、高频激励有效输出功率、MOS管损耗功率和高频激励效率随传输距离变化的特性。在传输距离为20 cm,谐振频率为500 KHz时,遵循设计原则的系统传输效率为41.88%,比不符合此原则的系统传输效率高出一倍,同时在标准高频激励的条件下,系统的传输效率可提升至62.6%。实验表明,高品质因数的谐振线圈和高效率、高品质、低输出阻抗的高频激励是固定传输距离和固定谐振频率时磁耦合谐振式无线电能传输系统实现高系统效率的关键。
【关键词】：磁耦合谐振 固定传输距离 固定谐振频率 系统效率 汽车无线充电
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.6;TM724
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 绪论15-23
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 研究意义16-17
• 1.3 国内外研究现状17-20
• 1.4 研究内容20-21
• 1.5 章节安排21-23
• 2 磁耦合谐振式无线电能传输基本原理与建模23-57
• 2.1 基于电、磁场的无线电能传输基本原理23-24
• 2.2 磁谐振24-27
• 2.3 磁耦合谐振式无线电能传输原理与建模分析27-54
• 2.4 SS、SP和SSSS型系统的比较与汽车无线电能传输系统的选型54-55
• 2.5 本章小结55-57
• 3 磁耦合谐振式无线电能传输系统设计57-69
• 3.1 引言57
• 3.2 磁耦合谐振式无线电能传输系统构成57-58
• 3.3 高频激励装置58-64
• 3.4 线圈设计64-66
• 3.5 二次整流滤波输出66-67
• 3.6 本章小结67-69
• 4 磁耦合谐振式无线电能传输系统的实验研究69-79
• 4.1 引言69
• 4.2 高频激励实验装置69-70
• 4.3 线圈绕制70-71
• 4.4 固定频率和传输距离时系统特性实验研究71-76
• 4.5 本章小结76-79
• 5 结论79-81
• 参考文献81-87
• 作者简历87-91
• 学位论文数据集91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 宋效峰;;论中国的石油供应安全——一种地缘政治经济学的视角[J];佛山科学技术学院学报(社会科学版);2006年04期

3 牟书令;从我国油气资源现状与未来发展看中国石化油气勘探开发战略[J];当代石油石化;2004年01期

4 安维华;中国与中东的能源合作[J];西亚非洲;2001年01期

5 柳正;保障我国石油安全供应七大战略[J];中国国土资源经济;2004年04期

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本文编号：896094