基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电技术的研究
发布时间：2021-02-27 12:22
当前电动汽车发展被遏制的主要原因是电动汽车充电的不方便。无线充电技术相比传统的有线充电技术来讲有着简单、灵活、安全等优势。磁耦合谐振式无线充电技术相比于其他三种无线充电技术而言以传导间距远,传导效率高,抗偏移能力强等优势被大家广泛研究。文中先是介绍了磁耦合谐振式电动汽车无线充电系统的组成和工作原理,用互感耦合模型来分析谐振式电能传输技术的机理。选择LCC-S复合型谐振补偿结构作为本文研究的谐振结构,并对其进行电路理论分析。其次在线圈的设计中,对常见的几种线圈在ANSYS仿真软件中搭建仿真模型在等同条件下从磁场的空间的分布、线圈之间的耦合互感程度和车载装置的实际情况等方面分析,最后选择单层平面圆形线圈。在磁芯设计方面,摒弃常用的锰锌铁氧体,用铁基纳米晶合金来作为线圈的磁芯材料,铁基纳米晶合金较锰锌铁氧体具有更高的磁导率,可以提高线圈的耦合性和减少磁芯的磁损耗,降低电磁耦合器的温升。采用磁路等效模型对电磁耦合器的磁场进行分析,确定优化的方向增加磁场边缘的磁芯来增加整个电磁耦合器的耦合程度并设计出抗偏移能力强的结构。同时针对电磁耦合器内磁场密度不均匀的情况,用厚薄不均匀的磁条取代厚薄均匀的磁...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 无线输电技术的发展
1.3 电动汽车无线充电的发展现状
1.3.1 国外电动汽车无线充电的发展
1.3.2 国内电动汽车无线充电的发展
1.3.3 商用电动汽车无线充电技术的发展
1.4 电动汽车无线充电的关键技术
1.4.1 电磁耦合器
1.4.2 谐振补偿
1.5 论文的主要内容及结构
第2章 电磁谐振式无线充电系统的补偿分析
2.1 电磁谐振式无线电能传输系统基本结构
2.2 谐振式无线电能传输技术的原理分析
2.3 LCC-S谐振补偿结构的原理分析
2.4 本章小结
第3章 电磁耦合器的设计与优化
3.1 线圈的选择
3.2 线圈导线的选择
3.3 磁芯的设计与优化
3.3.1 磁芯材料的选择
3.3.2 磁芯的优化
3.3.3 耦合器的损耗对比
3.3.4 气隙对耦合程度的影响
3.4 系统磁屏蔽仿真
3.5 本章小结
第4章 无线充电装置的硬件设计
4.1 逆变器设计
4.2 驱动电路设计
4.3 保护电路
4.4 整流电路
4.5 本章小结
第5章 仿真分析和验证
5.1 系统输出功率与耦合系数的仿真实验
5.2 系统输出特性仿真
5.3 恒频移相调功仿真
5.4 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动车辆无线充电系统的电磁安全性[J]. 丁一夫,张悦,张旭. 安全与电磁兼容. 2018(05)
[2]我国新能源汽车发展现状及策略[J]. 常昊. 内燃机与配件. 2018(08)
[3]一种改进型双LCL无线电能传输系统研究[J]. 杨克立,程辉,聂滢. 电子技术应用. 2018(03)
[4]LCC-S型磁耦合谐振式无线充电系统的输出特性[J]. 韩峰,潘三博,周杨. 上海电机学院学报. 2018(01)
[5]新能源汽车发展意义及技术路线研究[J]. 陈清泉,高金燕,何璇,沈斌. 中国工程科学. 2018(01)
[6]新能源汽车发展现状研究[J]. 韩炯刚,曹丽娜. 汽车维修. 2018(02)
[7]电动汽车无线充电电磁环境安全性研究[J]. 徐桂芝,李晨曦,赵军,张献. 电工技术学报. 2017(22)
[8]城市新能源汽车充电桩选址优化研究[J]. 傅丹华,郭忠菓,朱瑜枭,谭鑫鑫. 产业与科技论坛. 2017(11)
[9]基于LCC的磁谐振无线电能传输发射端补偿技术[J]. 高键鑫,吴旭升,高嵬,彭威. 电工技术学报. 2016(S1)
[10]电动汽车无线充电时的电磁环境及安全评估[J]. 陈琛,黄学良,谭林林,闻枫,王维. 电工技术学报. 2015(19)
博士论文
[1]计及无线充电的电动汽车对电网的影响研究[D]. 强浩.东南大学 2015
[2]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
[3]基于ICPT的无线电能传输网关键技术研究[D]. 杨芳勋.重庆大学 2012
硕士论文
[1]磁耦合谐振式电动汽车无线充电的研究[D]. 王洋洋.西安理工大学 2018
[2]电动车无线充电系统研究[D]. 张永恒.兰州理工大学 2018
[3]电动汽车动态无线充电系统的设计与实现[D]. 白啸东.天津工业大学 2018
[4]基于LCC/S补偿拓扑的感应耦合无线电能传输研究[D]. 梁阗.哈尔滨工业大学 2017
[5]超级电容缓冲式移动设备动态无线充电系统研究[D]. 赖升勇.重庆大学 2017
[6]电动汽车无线充电系统松耦合变压器补偿技术与优化设计[D]. 张晴.合肥工业大学 2017
[7]高效率电动汽车无线充电系统的研究与设计[D]. 赵金萍.天津工业大学 2017
[8]基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统研究[D]. 曲晓东.山东大学 2016
[9]MnZn铁氧体磁片及其在无线充电系统中的应用研究[D]. 刘富伟.电子科技大学 2016
[10]电动汽车无线充电系统建模与电磁安全性研究[D]. 朱勇.重庆大学 2016
本文编号：3054226
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 无线输电技术的发展
1.3 电动汽车无线充电的发展现状
1.3.1 国外电动汽车无线充电的发展
1.3.2 国内电动汽车无线充电的发展
1.3.3 商用电动汽车无线充电技术的发展
1.4 电动汽车无线充电的关键技术
1.4.1 电磁耦合器
1.4.2 谐振补偿
1.5 论文的主要内容及结构
第2章 电磁谐振式无线充电系统的补偿分析
2.1 电磁谐振式无线电能传输系统基本结构
2.2 谐振式无线电能传输技术的原理分析
2.3 LCC-S谐振补偿结构的原理分析
2.4 本章小结
第3章 电磁耦合器的设计与优化
3.1 线圈的选择
3.2 线圈导线的选择
3.3 磁芯的设计与优化
3.3.1 磁芯材料的选择
3.3.2 磁芯的优化
3.3.3 耦合器的损耗对比
3.3.4 气隙对耦合程度的影响
3.4 系统磁屏蔽仿真
3.5 本章小结
第4章 无线充电装置的硬件设计
4.1 逆变器设计
4.2 驱动电路设计
4.3 保护电路
4.4 整流电路
4.5 本章小结
第5章 仿真分析和验证
5.1 系统输出功率与耦合系数的仿真实验
5.2 系统输出特性仿真
5.3 恒频移相调功仿真
5.4 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动车辆无线充电系统的电磁安全性[J]. 丁一夫,张悦,张旭. 安全与电磁兼容. 2018(05)
[2]我国新能源汽车发展现状及策略[J]. 常昊. 内燃机与配件. 2018(08)
[3]一种改进型双LCL无线电能传输系统研究[J]. 杨克立,程辉,聂滢. 电子技术应用. 2018(03)
[4]LCC-S型磁耦合谐振式无线充电系统的输出特性[J]. 韩峰,潘三博,周杨. 上海电机学院学报. 2018(01)
[5]新能源汽车发展意义及技术路线研究[J]. 陈清泉,高金燕,何璇,沈斌. 中国工程科学. 2018(01)
[6]新能源汽车发展现状研究[J]. 韩炯刚,曹丽娜. 汽车维修. 2018(02)
[7]电动汽车无线充电电磁环境安全性研究[J]. 徐桂芝,李晨曦,赵军,张献. 电工技术学报. 2017(22)
[8]城市新能源汽车充电桩选址优化研究[J]. 傅丹华,郭忠菓,朱瑜枭,谭鑫鑫. 产业与科技论坛. 2017(11)
[9]基于LCC的磁谐振无线电能传输发射端补偿技术[J]. 高键鑫,吴旭升,高嵬,彭威. 电工技术学报. 2016(S1)
[10]电动汽车无线充电时的电磁环境及安全评估[J]. 陈琛,黄学良,谭林林,闻枫,王维. 电工技术学报. 2015(19)
博士论文
[1]计及无线充电的电动汽车对电网的影响研究[D]. 强浩.东南大学 2015
[2]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
[3]基于ICPT的无线电能传输网关键技术研究[D]. 杨芳勋.重庆大学 2012
硕士论文
[1]磁耦合谐振式电动汽车无线充电的研究[D]. 王洋洋.西安理工大学 2018
[2]电动车无线充电系统研究[D]. 张永恒.兰州理工大学 2018
[3]电动汽车动态无线充电系统的设计与实现[D]. 白啸东.天津工业大学 2018
[4]基于LCC/S补偿拓扑的感应耦合无线电能传输研究[D]. 梁阗.哈尔滨工业大学 2017
[5]超级电容缓冲式移动设备动态无线充电系统研究[D]. 赖升勇.重庆大学 2017
[6]电动汽车无线充电系统松耦合变压器补偿技术与优化设计[D]. 张晴.合肥工业大学 2017
[7]高效率电动汽车无线充电系统的研究与设计[D]. 赵金萍.天津工业大学 2017
[8]基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电系统研究[D]. 曲晓东.山东大学 2016
[9]MnZn铁氧体磁片及其在无线充电系统中的应用研究[D]. 刘富伟.电子科技大学 2016
[10]电动汽车无线充电系统建模与电磁安全性研究[D]. 朱勇.重庆大学 2016
本文编号：3054226
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3054226.html
