與傳統(tǒng)的充電技術(shù)相比,無(wú)線電力傳輸（WPT）系統(tǒng)在充電領(lǐng)域中,因具有方便、安全以及美觀等特點(diǎn),使它在電動(dòng)汽車充電中有了光明的前景。本文以磁耦合共振技術(shù)為基礎(chǔ),研制了一種頻率跟蹤式無(wú)線充電系統(tǒng)為電動(dòng)汽車充電,該系統(tǒng)可在耦合系數(shù)與負(fù)載同時(shí)變化的情況下,實(shí)現(xiàn)恒壓輸出。本文首先對(duì)電磁耦合理論進(jìn)行分析,利用串串型諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析出負(fù)載以及耦合系數(shù)變化會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生頻率分岔現(xiàn)象,并利用Matlab軟件驗(yàn)證了頻率分岔會(huì)引起輸出電壓變化和系統(tǒng)效率下降等問(wèn)題。其次,為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在分析負(fù)載和耦合系數(shù)變化時(shí),從電壓增益和阻抗相位角與開關(guān)頻率的關(guān)系中發(fā)現(xiàn),當(dāng)耦合系數(shù)在一定范圍內(nèi)變化時(shí),系統(tǒng)存在一個(gè)單位增益頻率點(diǎn),通過(guò)系統(tǒng)阻抗相位角反饋的方式可跟蹤單位增益頻率點(diǎn),使輸出電壓不受負(fù)載與耦合系數(shù)的影響;使系統(tǒng)避免出現(xiàn)頻率分岔現(xiàn)象;使開關(guān)管實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)操作。再次,在所提出的控制系統(tǒng)中,由于耦合系數(shù)是在一定范圍內(nèi)變化的,因此當(dāng)耦合系數(shù)太低時(shí),耦合線圈的漏感增大向外界輻射能量增多,進(jìn)而會(huì)引發(fā)系統(tǒng)的效率及穩(wěn)定性下降以及電磁輻射等問(wèn)題。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及效率,并解決電磁輻射帶來(lái)的影響,運(yùn)用Ansys Maxwell... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微波式WPT結(jié)構(gòu)框圖

能量只能通過(guò)空氣傳播，所以傳輸距離很近。圖 1.2 電磁感應(yīng)式 WPT 結(jié)構(gòu)框圖1.2.3. 電場(chǎng)耦合式 WPT電場(chǎng)耦合式 WPT 又稱電容耦合式 WPT，其基本原理是：當(dāng)電容器被配置成兩塊導(dǎo)電板，在一定的相對(duì)距離下，交流電流過(guò)電容器，便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線輸電。與感應(yīng)式 WPT 不同，兩個(gè)電場(chǎng)耦合式 WPT 焊盤之間的金屬碎片不會(huì)影響供電效率，因?yàn)榻饘侔鍖㈦娙萜鞔?lián)成兩個(gè)電容器。這是電場(chǎng)耦合式功率傳輸帶來(lái)的最著的好處之一。另外，電容耦合比感應(yīng)耦合具有更大的錯(cuò)位距離。然而，在應(yīng)用方面，它和電感耦合式相同，均是只能用在小功率產(chǎn)品中[12-13]。圖 1.3 顯示了電場(chǎng)耦合式 WPT 結(jié)構(gòu)，它由一個(gè)交流電源、兩個(gè)導(dǎo)電板、一個(gè)整流器和功率變換器以及負(fù)載組成。圖 1.3 電場(chǎng)耦合式 WPT 結(jié)構(gòu)框圖1.2.4. 磁耦合諧振式 WPT磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸（magnetic coupling resonant wireless powertransfer，MCR-WPT）的理論首先是被麻省理工學(xué)院（MIT）的馬林·索爾賈�？耍∕arin Soljacic）提出的，并引起各國(guó)科學(xué)家的廣泛關(guān)注[14]。MCR-WPT系統(tǒng)的理論主要是一個(gè)含有電感和電容的諧振系統(tǒng)中會(huì)存在一個(gè)固定的諧振頻率，當(dāng)它們的處在相等的固有頻率下，兩個(gè)系統(tǒng)由于耦合諧振使電能傳遞到接收側(cè)。MCR-WPT有效地提高了傳遞間距（米級(jí)）

圖 1.2 電磁感應(yīng)式 WPT 結(jié)構(gòu)框圖1.2.3. 電場(chǎng)耦合式 WPT電場(chǎng)耦合式 WPT 又稱電容耦合式 WPT，其基本原理是：當(dāng)電容器被配置成兩塊導(dǎo)電板，在一定的相對(duì)距離下，交流電流過(guò)電容器，便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線輸電。與感應(yīng)式 WPT 不同，兩個(gè)電場(chǎng)耦合式 WPT 焊盤之間的金屬碎片不會(huì)影響供電效率，因?yàn)榻饘侔鍖㈦娙萜鞔?lián)成兩個(gè)電容器。這是電場(chǎng)耦合式功率傳輸帶來(lái)的最著的好處之一。另外，電容耦合比感應(yīng)耦合具有更大的錯(cuò)位距離。然而，在應(yīng)用方面，它和電感耦合式相同，均是只能用在小功率產(chǎn)品中[12-13]。圖 1.3 顯示了電場(chǎng)耦合式 WPT 結(jié)構(gòu)，它由一個(gè)交流電源、兩個(gè)導(dǎo)電板、一個(gè)整流器和功率變換器以及負(fù)載組成。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國(guó)鋰電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展20年[J]. 劉興江.  電源技術(shù). 2018(12)
[2]2017年度全國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施推廣應(yīng)用[J].   汽車縱橫. 2018(02)
[3]新能源汽車及動(dòng)力鋰電池發(fā)展分析[J]. 唐文斌,王湘雄.  通訊世界. 2017(23)
[4]電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)的相關(guān)研究[J]. 程祥,馬小三.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(06)
[5]磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)研究動(dòng)態(tài)與應(yīng)用展望[J]. 黃學(xué)良,王維,譚林林.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(02)
[6]電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無(wú)線充電關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 朱春波,姜金海,宋凱,張千帆.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(02)
[7]任意兩非共軸平行圓線圈間互感系數(shù)的分析[J]. 吳振飛,宋開宏,吳先球.  電子科技. 2017(01)
[8]具有中繼諧振線圈的磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)[J]. 田子建,林越,楊洪文,樊京,陳健,李瑋祥.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[9]電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)磁場(chǎng)仿真與屏蔽技術(shù)研究[J]. 朱慶偉,陳德清,王麗芳,廖承林,郭彥杰.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[10]空間太陽(yáng)能電站的激光無(wú)線能量傳輸技術(shù)研究[J]. 李振宇,張建德,黃秀軍.  航天器工程. 2015(01)

博士論文
[1]用于電動(dòng)汽車的車載充電機(jī)高效率諧振變換器研究[D]. 鄧鈞君.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于ICPT的無(wú)線電能傳輸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊芳勛.重慶大學(xué) 2012

碩士論文
[1]無(wú)線電能傳輸DC-AC功率變換器及其頻率控制特性研究[D]. 相春蕾.北京化工大學(xué) 2017
[2]基于電磁耦合機(jī)構(gòu)的三線圈ICPT系統(tǒng)效率優(yōu)化研究[D]. 李云濤.重慶大學(xué) 2016
[3]磁耦合諧振式無(wú)線能量傳輸功率特性研究[D]. 任立濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2996118