电动汽车无线充电系统建模与电磁兼容性研究
发布时间：2022-10-29 19:44
电动汽车作为全球汽车工业转型升级和化解能源短缺、环境污染的一个重要方向,越来越被各国家和地区所重视并大力发展,随着电动汽车的不断推广、普及和应用,越来越多的技术环节遇到瓶颈,充电技术就是其中之一,而无线充电方式在电动汽车上的应用解决了传统有线充电方式的一系列问题:电气隔离避免了插电带来的安全隐患、解决基础设施建设空间、更好应对极端复杂环境、与智能化相匹配和动态无线充电彻底解决电池的束缚等,电动汽车无线充电系统的应用有利于加速电动汽车更快更好的应用与发展。但电动汽车无线充电技术设计与应用过程中,如何对复杂系统进行快速分析与建模,以及电磁兼容问题带来的系统性能恶化和对人体的辐射危害成为后续需要研究的问题。本文在相关项目的支持下,结合以上问题,进行了如下研究工作:对感应耦合能量传输系统的原理进行了分析,采用二端口网络模型对补偿结构进行了统一,并对比分析了四种基本补偿结构下系统的传输功率和传输效率,介绍了复合补偿网络的情况,最后给出如何用二端口网络对系统传输特性进行快速计算。在理论分析基础上,对耦合机构的线圈结构进行了选型,分析了影响线圈参数的不同因素:线圈半径、线圈匝数、耦合距离、偏移量和有...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 无线充电技术概述
1.3 感应耦合能量传输系统研究现状
1.3.1 感应耦合能量传输系统国外研究现状
1.3.2 感应耦合能量传输系统国内研究现状
1.4 无线充电系统电磁兼容性研究概况
1.4.1 无线充电系统电磁兼容性国内外研究现状
1.4.2 无线充电系统电磁兼容性分析中存在的主要问题
1.5 主要研究内容
第2章 感应耦合能量传输系统原理分析
2.1 引言
2.2 基本补偿网络
2.2.1 串串(SS)补偿网络
2.2.2 串并(SP)补偿网络
2.2.3 并串(PS)补偿网络
2.2.4 并并(PP)补偿网络
2.3 基本补偿方式传输特性分析
2.3.1 系统传输功率与传输效率和耦合系数的关系
2.3.2 系统传输功率与传输效率和等效负载的关系
2.4 复合补偿网络
2.5 二端口网络传输特性计算
2.6 本章小结
第3章 耦合机构建模与仿真分析
3.1 引言
3.2 线圈分类与选择
3.3 CST电磁仿真软件介绍
3.4 线圈参数的影响因素
3.4.1 线圈半径的影响
3.4.2 线圈匝数的影响
3.4.3 传输距离的影响
3.4.4 线圈偏移的影响
3.4.5 有无磁芯的影响
3.5 耦合线圈的场路协同仿真
3.5.1 电路协同仿真结果
3.5.2 二端口网络仿真结果
3.5.3 线圈系统电磁场仿真结果
3.6 本章小结
第4章 无线充电系统电磁兼容性研究
4.1 引言
4.2 屏蔽特性分析
4.2.1 屏蔽原理
4.2.2 线圈屏蔽结构仿真
4.2.3 整车环境下设备电磁兼容性仿真
4.3 电磁环境对人体的影响分析
4.3.1 电磁环境对人体的影响机理
4.3.2 人体简化模型
4.3.3 整车环境下人体电磁安全性仿真
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 工作不足与展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
后记和致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外新能源汽车产业政策动向及对我国的启示[J]. 左世全,赵世佳,祝月艳. 经济纵横. 2020(01)
[2]城市大规模电动汽车接入方案研究[J]. 熊威,何永秀,汤植玉,张睿. 大众用电. 2019(12)
[3]含源二端口网络等效电路及其传输参数研究[J]. 齐超,孙天,孙立山,Zesong Wang. 电测与仪表. 2020(01)
[4]LCL-S型无线充电耦合线圈的距离特性研究[J]. 马文博,梅磊,王珂. 电气传动. 2019(11)
[5]汽车电子电磁兼容标准体系和应用[J]. 韩萌. 电子技术与软件工程. 2019(04)
[6]双边LCCL无线电能传输系统参数设计方法研究[J]. 杨深钦,何笠,孙盼,吴旭升. 船电技术. 2019(01)
[7]电动汽车无线充电系统研究综述[J]. 夏晨阳,赵书泽,杨颖,向付源. 广东电力. 2018(11)
[8]基于磁共振无线能量传输的自适应阻抗匹配[J]. 熊炜,刘小镜. 电子技术应用. 2018(07)
[9]电磁感应式非接触电能传输技术研究综述[J]. 高键鑫,吴旭升,高嵬,李广义. 电源学报. 2017(02)
[10]基于有限元方法的电动汽车无线充电耦合机构的磁屏蔽设计与分析[J]. 张献,章鹏程,杨庆新,苑朝阳,苏杭. 电工技术学报. 2016(01)
博士论文
[1]汽车电磁兼容中线束串扰及其统计特性研究[D]. 王天皓.吉林大学 2016
[2]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]基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电技术的研究[D]. 季乐乐.安徽工程大学 2019
[2]电容耦合式无线能量传输机理的研究[D]. 杨喆.哈尔滨理工大学 2019
[3]磁耦合全桥LCCL谐振型无线电能传输系统的研究[D]. 吴天文.广东工业大学 2019
[4]电动汽车无线充电补偿电路研究[D]. 何阳.吉林大学 2018
[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]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
[7]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
[8]应用于电动汽车无线充电系统的结构优化及控制策略研究[D]. 郭宗芝.哈尔滨工业大学 2015
[9]基于松耦合变压器的大功率感应电能传输技术研究[D]. 王天宇.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3698306
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 无线充电技术概述
1.3 感应耦合能量传输系统研究现状
1.3.1 感应耦合能量传输系统国外研究现状
1.3.2 感应耦合能量传输系统国内研究现状
1.4 无线充电系统电磁兼容性研究概况
1.4.1 无线充电系统电磁兼容性国内外研究现状
1.4.2 无线充电系统电磁兼容性分析中存在的主要问题
1.5 主要研究内容
第2章 感应耦合能量传输系统原理分析
2.1 引言
2.2 基本补偿网络
2.2.1 串串(SS)补偿网络
2.2.2 串并(SP)补偿网络
2.2.3 并串(PS)补偿网络
2.2.4 并并(PP)补偿网络
2.3 基本补偿方式传输特性分析
2.3.1 系统传输功率与传输效率和耦合系数的关系
2.3.2 系统传输功率与传输效率和等效负载的关系
2.4 复合补偿网络
2.5 二端口网络传输特性计算
2.6 本章小结
第3章 耦合机构建模与仿真分析
3.1 引言
3.2 线圈分类与选择
3.3 CST电磁仿真软件介绍
3.4 线圈参数的影响因素
3.4.1 线圈半径的影响
3.4.2 线圈匝数的影响
3.4.3 传输距离的影响
3.4.4 线圈偏移的影响
3.4.5 有无磁芯的影响
3.5 耦合线圈的场路协同仿真
3.5.1 电路协同仿真结果
3.5.2 二端口网络仿真结果
3.5.3 线圈系统电磁场仿真结果
3.6 本章小结
第4章 无线充电系统电磁兼容性研究
4.1 引言
4.2 屏蔽特性分析
4.2.1 屏蔽原理
4.2.2 线圈屏蔽结构仿真
4.2.3 整车环境下设备电磁兼容性仿真
4.3 电磁环境对人体的影响分析
4.3.1 电磁环境对人体的影响机理
4.3.2 人体简化模型
4.3.3 整车环境下人体电磁安全性仿真
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 工作不足与展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
后记和致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外新能源汽车产业政策动向及对我国的启示[J]. 左世全,赵世佳,祝月艳. 经济纵横. 2020(01)
[2]城市大规模电动汽车接入方案研究[J]. 熊威,何永秀,汤植玉,张睿. 大众用电. 2019(12)
[3]含源二端口网络等效电路及其传输参数研究[J]. 齐超,孙天,孙立山,Zesong Wang. 电测与仪表. 2020(01)
[4]LCL-S型无线充电耦合线圈的距离特性研究[J]. 马文博,梅磊,王珂. 电气传动. 2019(11)
[5]汽车电子电磁兼容标准体系和应用[J]. 韩萌. 电子技术与软件工程. 2019(04)
[6]双边LCCL无线电能传输系统参数设计方法研究[J]. 杨深钦,何笠,孙盼,吴旭升. 船电技术. 2019(01)
[7]电动汽车无线充电系统研究综述[J]. 夏晨阳,赵书泽,杨颖,向付源. 广东电力. 2018(11)
[8]基于磁共振无线能量传输的自适应阻抗匹配[J]. 熊炜,刘小镜. 电子技术应用. 2018(07)
[9]电磁感应式非接触电能传输技术研究综述[J]. 高键鑫,吴旭升,高嵬,李广义. 电源学报. 2017(02)
[10]基于有限元方法的电动汽车无线充电耦合机构的磁屏蔽设计与分析[J]. 张献,章鹏程,杨庆新,苑朝阳,苏杭. 电工技术学报. 2016(01)
博士论文
[1]汽车电磁兼容中线束串扰及其统计特性研究[D]. 王天皓.吉林大学 2016
[2]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]基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电技术的研究[D]. 季乐乐.安徽工程大学 2019
[2]电容耦合式无线能量传输机理的研究[D]. 杨喆.哈尔滨理工大学 2019
[3]磁耦合全桥LCCL谐振型无线电能传输系统的研究[D]. 吴天文.广东工业大学 2019
[4]电动汽车无线充电补偿电路研究[D]. 何阳.吉林大学 2018
[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]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
[7]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
[8]应用于电动汽车无线充电系统的结构优化及控制策略研究[D]. 郭宗芝.哈尔滨工业大学 2015
[9]基于松耦合变压器的大功率感应电能传输技术研究[D]. 王天宇.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3698306
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