隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強,電動汽車受到越來越多的關注,而如何實現(xiàn)安全便捷的電池充電是電動汽車研究的重點內容。無線充電憑借安全穩(wěn)定、維護方便等優(yōu)點在多種充電方式中脫穎而出。但是在實際應用中,高頻開關管的硬開關狀態(tài)會產生開關損耗,并且負載和互感參數的變化會對充電電壓和傳輸效率造成影響。因此,針對上述問題,本文在研究零電壓開關(Zero Voltage Switching,ZVS)技術的同時分析了發(fā)射端和接收端的調壓方法,并通過控制電壓傳輸比來實現(xiàn)系統(tǒng)效率的整體優(yōu)化,主要研究內容如下:首先,建立了系統(tǒng)耦合機構的互感等效模型,并針對耦合機構中電感所導致的系統(tǒng)傳輸能力較低的問題,引出了諧振補償拓撲。通過對不同拓撲補償特性的研究對比,選擇串聯(lián)-串聯(lián)型拓撲為研究對象,并對其輸出特性進行了分析。最后結合仿真研究了系統(tǒng)輸出性能的影響參數,為效率優(yōu)化奠定了理論基礎。其次,針對系統(tǒng)逆變電路高頻化帶來的開關損耗問題,通過增加輔助LR支路來構成ZVS逆變電路,從而為寄生電容提供額外的放電電流,實現(xiàn)功率器件的ZVS。之后介紹了移相脈寬調制(Phase Shift Pulse Width Modulation,P...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 WPT的分類
        1.2.1 微波輻射式無線充電
        1.2.2 電磁感應式無線充電
        1.2.3 磁耦合諧振式無線充電
    1.3 電動汽車無線充電的研究與應用現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究與應用現(xiàn)狀
        1.3.2 國內研究與應用現(xiàn)狀
    1.4 無線充電的關鍵技術研究
    1.5 主要研究內容及結構安排
第二章 電動汽車無線充電系統(tǒng)的原理及特性分析
    2.1 引言
    2.2 電動汽車無線充電系統(tǒng)的組成
    2.3 互感耦合模型分析
    2.4 諧振補償理論研究
        2.4.1 諧振的理論基礎
        2.4.2 諧振補償的拓撲分析
    2.5 傳輸性能影響參數的分析
        2.5.1 傳輸性能與頻率的關系
        2.5.2 傳輸性能與互感的關系
        2.5.3 傳輸性能與負載的關系
    2.6 本章小結
第三章 基于PSPWM和改進PDM的 ZVS逆變電路分析
    3.1 引言
    3.2 逆變電路軟開關的實現(xiàn)方法研究
        3.2.1 軟開關理論基礎
        3.2.2 傳統(tǒng)全橋逆變電路
        3.2.3 ZVS逆變電路
    3.3 ZVS逆變電路的調壓方法
        3.3.1 逆變側常用調壓方法
        3.3.2 PSPWM調壓原理
        3.3.3 改進PDM調壓原理
        3.3.4 混合調壓原理
    3.4 仿真驗證
        3.4.1 PSPWM的仿真結果
        3.4.2 改進PDM的仿真結果
        3.4.3 混合調制的仿真結果
    3.5 本章小結
第四章 半控整流電路增強PDM控制策略分析
    4.1 引言
    4.2 半控整流電路的工作原理
    4.3 PDM在半控整流中的應用
    4.4 增強PDM控制策略的研究
        4.4.1 工作原理的分析
        4.4.2 增強PDM觸發(fā)脈沖產生方式
        4.4.3 電壓調節(jié)的分析
        4.4.4 功率調節(jié)的分析
    4.5 基于電壓傳輸比的效率優(yōu)化方法
    4.6 仿真驗證
        4.6.1 增強PDM的仿真結果
        4.6.2 效率優(yōu)化的仿真結果
    4.7 本章小結
第五章 電動汽車無線充電系統(tǒng)的設計及實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)總體結構
    5.3 系統(tǒng)硬件設計
        5.3.1 輔助支路的參數計算
        5.3.2 逆變電路和整流電路設計
        5.3.3 控制電路設計
        5.3.4 無線通信設計
        5.3.5 耦合機構設計
    5.4 系統(tǒng)軟件設計
    5.5 實驗結果分析
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文總結
    6.2 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文和參與科研項目



本文編號：3862213