電動車無線充電技術(shù)解決了傳導(dǎo)式充電技術(shù)存在的接口磨損與老化、易受環(huán)境影響以及漏電與觸電隱患等問題,具備安全可靠、供電靈活以及環(huán)境適應(yīng)性強特點。受限于電動車動力電池組的容量與成本,采用大功率無線充電方式縮短充電時間解決了里程焦慮問題并且提高了用戶體驗度。然而,由于功率器件容量和成本的限制,傳統(tǒng)的單傳能通道無線充電系統(tǒng)難以滿足大功率能量傳輸需求。雖然采用多組磁耦合機構(gòu)串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成多傳能通道降低了器件的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力,但是此方式存在空間利用率較低、線圈之間交叉耦合影響系統(tǒng)性能、多傳能通道中補償拓撲頻率穩(wěn)定性較差以及系統(tǒng)級電路拓撲與控制方法研究較為薄弱問題。為解決上述問題,本文研究了多傳能通道無線充電系統(tǒng)中涉及的若干關(guān)鍵技術(shù),從而實現(xiàn)高靈活性且可靠性的大功率無線能量傳輸。從傳輸通道角度出發(fā),研究集成多傳能通道的高性能磁耦合機構(gòu);從頻率穩(wěn)定性角度出發(fā),研究用于多傳能通道中補償拓撲穩(wěn)頻控制的動態(tài)調(diào)諧方法;從系統(tǒng)設(shè)計角度出發(fā),研究多傳能通道無線充電系統(tǒng)電路拓撲與控制方法。針對傳統(tǒng)磁耦合機構(gòu)提升輸出功率時存在的問題,在特定發(fā)射端和接收端的尺寸約束下,提出具備多傳能通道的正交疊層式磁集成耦合機構(gòu)。... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 磁耦合機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高耦合性能類磁耦合機構(gòu)
        1.2.2 強抗偏移類磁耦合機構(gòu)
        1.2.3 多傳能通道類磁耦合機構(gòu)
    1.3 穩(wěn)頻控制方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無源元件調(diào)諧法
        1.3.2 變頻控制調(diào)諧法
    1.4 充電控制方法研究現(xiàn)狀
        1.4.1 恒流和恒壓輸出型補償拓撲
        1.4.2 恒流和恒壓充電控制方法
        1.4.3 系統(tǒng)效率提升方法
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 正交疊層式磁集成耦合機構(gòu)性能與結(jié)構(gòu)分析
    2.1 引言
    2.2 磁集成交疊線圈的提出
        2.2.1 現(xiàn)有磁耦合機構(gòu)的問題
        2.2.2 機理分析與構(gòu)型設(shè)計
        2.2.3 典型傳能通道性能優(yōu)化
    2.3 磁集成耦合機構(gòu)工作性能
        2.3.1 耦合性能
        2.3.2 電氣特性
        2.3.3 設(shè)計流程
    2.4 磁耦合機構(gòu)自對準方法
    2.5 實驗驗證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于軟開關(guān)可控電容的動態(tài)調(diào)諧方法研究
    3.1 引言
    3.2 補償拓撲的頻率穩(wěn)定性分析
        3.2.1 LCC-S補償拓撲
        3.2.2 穩(wěn)頻控制必要性
    3.3 基于對稱結(jié)構(gòu)的軟開關(guān)可控電容
        3.3.1 電路拓撲
        3.3.2 工作機理
    3.4 基于零相位差搜索的動態(tài)調(diào)諧方法
        3.4.1 頻率穩(wěn)定性判據(jù)
        3.4.2 調(diào)諧狀態(tài)判定法
        3.4.3 調(diào)諧方法與仿真
    3.5 實驗驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 ISOS無線充電系統(tǒng)電路拓撲與控制方法研究
    4.1 引言
    4.2 接收端阻抗調(diào)節(jié)電路
        4.2.1 常用阻抗調(diào)節(jié)電路的工作特性
        4.2.2 現(xiàn)有可控整流電路存在的問題
        4.2.3 基于同相控制的可控整流電路
    4.3 系統(tǒng)電路拓撲與控制方法
        4.3.1 電路建模與理論分析
        4.3.2 協(xié)同充電控制器設(shè)計
        4.3.3 系統(tǒng)故障容錯電路
        4.3.4 損耗分析與降損方法
    4.4 實驗驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于原邊反饋控制的無線充電系統(tǒng)研究
    5.1 引言
    5.2 基于參數(shù)辨識的原邊反饋控制方法
        5.2.1 LCL-S補償拓撲輸出特性
        5.2.2 充電電流和電壓辨識模型
        5.2.3 原邊控制器設(shè)計與仿真
    5.3 基于正交變換法的互感辨識
        5.3.1 互感辨識模型
        5.3.2 正交變換法分析
        5.3.3 遞歸最小二乘濾波器
    5.4 實驗驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于輔助逆變器的IPT系統(tǒng)原邊動態(tài)調(diào)諧方法研究[J]. 岳鵬飛,易小龍,劉野然,麥瑞坤,何正友,李偉華.  中國電機工程學(xué)報. 2019(05)
[2]基于互感差異的雙拾取無線電能傳輸系統(tǒng)功率分配控制策略[J]. 陳國東,吳劍青,孫躍,陳振新,唐春森.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(21)
[3]基于遺傳算法的SS型磁耦合WPT系統(tǒng)負載與互感識別方法[J]. 蘇玉剛,陳龍,吳學(xué)穎,卿曉東,唐春森.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(18)
[4]感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)中多拾取線圈互感補償方法及輸出功率平衡策略[J]. 范滿義,史黎明,殷正剛,姜龍斌,張發(fā)聰.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(17)
[5]一種采用測量線圈技術(shù)的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)諧方法研究[J]. 麥瑞坤,馬曉晴,陸立文,李勇,符玲.  中國電機工程學(xué)報. 2017(17)
[6]基于最優(yōu)等效負載控制的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)效率優(yōu)化方法研究[J]. 麥瑞坤,劉野然,陳陽.  中國電機工程學(xué)報. 2016(23)
[7]基于阻抗匹配的IPT系統(tǒng)調(diào)諧電容特性[J]. 孫躍,張靜,葉兆虹,王智慧.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[8]基于變補償參數(shù)的IPT恒流恒壓電池充電研究[J]. 麥瑞坤,陳陽,劉野然.  中國電機工程學(xué)報. 2016(21)
[9]基于雙拾取線圈的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)研究[J]. 麥瑞坤,馬林森.  中國電機工程學(xué)報. 2016(19)
[10]用于電動汽車動態(tài)供電的多初級繞組并聯(lián)無線電能傳輸技術(shù)[J]. 宋凱,朱春波,李陽,郭堯,姜金海,張劍韜.  中國電機工程學(xué)報. 2015(17)

博士論文
[1]基于組合式逆變器的無線電能傳輸系統(tǒng)功率提升技術(shù)研究[D]. 李勇.西南交通大學(xué) 2017
[2]IPOP和ISOS逆變器組合系統(tǒng)的控制策略研究[D]. 方天治.南京航空航天大學(xué) 2009
[3]DC-DC模塊化組合變流器的研究[D]. 王林兵.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)動態(tài)調(diào)諧方法研究[D]. 岳鵬飛.西南交通大學(xué) 2019
[2]無線電能傳輸系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)諧技術(shù)研究[D]. 馬曉晴.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于最小電流比值的無線電能傳輸系統(tǒng)動態(tài)調(diào)諧技術(shù)研究[D]. 徐丹露.西南交通大學(xué) 2018
[4]無線充電系統(tǒng)磁耦合機構(gòu)的設(shè)計及優(yōu)化[D]. 曾浩.山東大學(xué) 2018
[5]EV-WPT磁耦合機構(gòu)偏移特性優(yōu)化設(shè)計[D]. 譚若兮.重慶大學(xué) 2018
[6]磁諧振無線電能傳輸?shù)男史治黾胺�(wěn)頻控制[D]. 方贊峰.華南理工大學(xué) 2017
[7]電動汽車無線充電系統(tǒng)拓撲與控制策略研究[D]. 秦穩(wěn)穩(wěn).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]高效率電動汽車無線充電系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 趙金萍.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[9]磁耦合諧振式無線電能傳輸功率特性研究[D]. 王會明.北京化工大學(xué) 2016
[10]電動汽車無線充電系統(tǒng)的研制及性能優(yōu)化[D]. 任曉峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3154456