具有自然恒压恒流输出特性的电动汽车无线充电系统
发布时间：2021-02-01 16:48
无线电能传输技术作为一种新的供电方式,以其非接触、便捷、安全、灵活等优势得到了广泛的研究。随着电动汽车行业的迅猛发展,越来越多的电动汽车开始采用感应耦合式的无线充电方式代替传统插电式充电。这一应用也对无线充电的偏移适应性提出了更高的要求,同时锂电池作为具有宽负载变化范围的充电对象,也要求充电系统具有相应的系统输出特性,能够适应电池充电特性曲线。本文首先对比分析不同变压器结构的耦合及偏移特性,通过有限元仿真分析绕组结构对磁场分布影响,设计了一种具有较大偏移适应性的感应耦合变压器结构,并通过设计对应的谐振补偿拓扑,使该系统能够在较大偏移范围内实现稳定的功率输出。以此变压器绕组结构为基础,针对电池负载特性,通过分析多种基础补偿拓扑的传输特性,提出了一种具有自然恒压恒流输出特性的谐振补偿拓扑。该结构系统能够同时具备自然的恒流输出能力及恒压输出能力,且系统能根据负载电阻的大小自动切换不同的输出模式,无需控制干预。该系统拓扑的输出特性曲线与电池的两阶段充电曲线相吻合。最后针对所研究的变压器结构及系统拓扑,分别搭建了具有偏移适应性的系统实验平台及具有自然恒压恒流输出特性的系统实验平台进行实验验证。实...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单面绕制回盘结构变压基
但是随偏移量的增加耦合效果下降较快，上述尺寸可实现１３０ｍｍ的偏移范围。??在应用于电动汽车充电场合时，由于汽车往往不能正对停靠，对变压器的偏移传输能??力有一定要求。奥克兰大学提出了方形结构的变压器Ｉ３９１，如图１－３所示，条形磁芯沿一个??方向摆放。该结构变压器在沿着磁芯方向偏移时耦合系数下降较快，但垂直于磁芯方向偏??移时耦合下降较慢。??单丨丨ｉｉ绕纟Ｕ?ｍ??，１：?一?．、，线囵?＼?＿＿??；ｇｍ?ｔ?＼??．齡■＋■?＋絲磁芯？：置．：．，：：邏：??圆盘磁芯??＾?Ｉ?＾??图１－２单面绕制圆盘结构变压器??ＦＢＨｔｆＭＭＭＭＭｔｆＨＭＨＭＭＭＷＷＨＢＷｔ?ａｕ?ｒａｒｉ?ｔ－ｈ－?－ｈ－??■?■■?ｊ?－?■．＊．■．■?■?．?■?■?？??ｊｑｑｑ?ＰＰＰＣ??ｒＱ＾ＷＱＱＱＱＱＯＰ＾＾＾ＰＯＯＰ＾Ｐ＾Ｂ??图１－３单面绕制方形结构变压器??（２）两线圈结构??在单线圈结构的基础上，为了提高原副边线圈的耦合系数及偏移效果，奥克兰大学又??先后提出了?“ＤＤ”结构＿及“Ｂｉｐｏｌａｒ”结构１？。其中ＤＤ结构变压器如图１－４所示，绕组??为两线圈并列放置，背部采用条形磁芯并沿线圈排列方向摆放。其磁场从一个线圈穿入，??并从另一个线圈穿出
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【参考文献】：
期刊论文
[1]交流包络调制无线电能传输系统的负载稳压输出研究[J]. 孙跃,张路,王智慧,戴欣,蒋成. 电力系统自动化. 2017(02)
[2]基于变结构模式的宽负载恒压感应耦合电能传输系统[J]. 孙跃,张欢,陶维,马浚豪,李璐,夏金凤. 电力系统自动化. 2016(05)
[3]应用于汽车无线充电的松散耦合变压器优化设计[J]. 唐云宇,祝帆,马皓. 电力电子技术. 2015(10)
[4]无线输电关键技术及其应用[J]. 程时杰,陈小良,王军华,文劲宇,黎静华. 电工技术学报. 2015(19)
[5]无线电能传输感性系统特性分析[J]. 张剑韬,朱春波,雷阳,宋凯,逯仁贵,魏国,陈清泉. 电工技术学报. 2015(S1)
[6]一种新型WPT二次侧谐振补偿拓扑[J]. 郭尧,魏国,宋凯,逯仁贵,朱春波. 电工技术学报. 2015(S1)
[7]远距离小功率无线电能传输系统性能优化研究[J]. 李振杰,逯仁贵,朱春波,宋凯,魏国. 电工技术学报. 2015(S1)
[8]串-并补偿结构大功率感应充电系统谐振变换器[J]. 程志远,朱春波,魏国,宋凯,逯仁贵,田理达. 电工技术学报. 2014(09)
[9]感应电能传输系统死区开关特性的研究[J]. 程志远,宋凯,魏国,逯仁贵,朱春波. 中国电机工程学报. 2014(21)
[10]电动车无线能量互充系统及其恒流控制[J]. 孙跃,田勇,苏玉刚,王智慧,唐春森. 吉林大学学报(工学版). 2013(02)
博士论文
[1]无线电能传输系统能量建模及其应用[D]. 周诗杰.重庆大学 2012
[2]感应耦合电能传输系统的特性与设计研究[D]. 周雯琪.浙江大学 2008
本文编号：3013104
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单面绕制回盘结构变压基
但是随偏移量的增加耦合效果下降较快，上述尺寸可实现１３０ｍｍ的偏移范围。??在应用于电动汽车充电场合时，由于汽车往往不能正对停靠，对变压器的偏移传输能??力有一定要求。奥克兰大学提出了方形结构的变压器Ｉ３９１，如图１－３所示，条形磁芯沿一个??方向摆放。该结构变压器在沿着磁芯方向偏移时耦合系数下降较快，但垂直于磁芯方向偏??移时耦合下降较慢。??单丨丨ｉｉ绕纟Ｕ?ｍ??，１：?一?．、，线囵?＼?＿＿??；ｇｍ?ｔ?＼??．齡■＋■?＋絲磁芯？：置．：．，：：邏：??圆盘磁芯??＾?Ｉ?＾??图１－２单面绕制圆盘结构变压器??ＦＢＨｔｆＭＭＭＭＭｔｆＨＭＨＭＭＭＷＷＨＢＷｔ?ａｕ?ｒａｒｉ?ｔ－ｈ－?－ｈ－??■?■■?ｊ?－?■．＊．■．■?■?．?■?■?？??ｊｑｑｑ?ＰＰＰＣ??ｒＱ＾ＷＱＱＱＱＱＯＰ＾＾＾ＰＯＯＰ＾Ｐ＾Ｂ??图１－３单面绕制方形结构变压器??（２）两线圈结构??在单线圈结构的基础上，为了提高原副边线圈的耦合系数及偏移效果，奥克兰大学又??先后提出了?“ＤＤ”结构＿及“Ｂｉｐｏｌａｒ”结构１？。其中ＤＤ结构变压器如图１－４所示，绕组??为两线圈并列放置，背部采用条形磁芯并沿线圈排列方向摆放。其磁场从一个线圈穿入，??并从另一个线圈穿出
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【参考文献】：
期刊论文
[1]交流包络调制无线电能传输系统的负载稳压输出研究[J]. 孙跃,张路,王智慧,戴欣,蒋成. 电力系统自动化. 2017(02)
[2]基于变结构模式的宽负载恒压感应耦合电能传输系统[J]. 孙跃,张欢,陶维,马浚豪,李璐,夏金凤. 电力系统自动化. 2016(05)
[3]应用于汽车无线充电的松散耦合变压器优化设计[J]. 唐云宇,祝帆,马皓. 电力电子技术. 2015(10)
[4]无线输电关键技术及其应用[J]. 程时杰,陈小良,王军华,文劲宇,黎静华. 电工技术学报. 2015(19)
[5]无线电能传输感性系统特性分析[J]. 张剑韬,朱春波,雷阳,宋凯,逯仁贵,魏国,陈清泉. 电工技术学报. 2015(S1)
[6]一种新型WPT二次侧谐振补偿拓扑[J]. 郭尧,魏国,宋凯,逯仁贵,朱春波. 电工技术学报. 2015(S1)
[7]远距离小功率无线电能传输系统性能优化研究[J]. 李振杰,逯仁贵,朱春波,宋凯,魏国. 电工技术学报. 2015(S1)
[8]串-并补偿结构大功率感应充电系统谐振变换器[J]. 程志远,朱春波,魏国,宋凯,逯仁贵,田理达. 电工技术学报. 2014(09)
[9]感应电能传输系统死区开关特性的研究[J]. 程志远,宋凯,魏国,逯仁贵,朱春波. 中国电机工程学报. 2014(21)
[10]电动车无线能量互充系统及其恒流控制[J]. 孙跃,田勇,苏玉刚,王智慧,唐春森. 吉林大学学报(工学版). 2013(02)
博士论文
[1]无线电能传输系统能量建模及其应用[D]. 周诗杰.重庆大学 2012
[2]感应耦合电能传输系统的特性与设计研究[D]. 周雯琪.浙江大学 2008
本文编号：3013104
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