分享到:

基于松耦合变压器的电动汽车无线充电系统设计

城市交通是化石燃料消耗的主要来源之一。为解决因机动车尾气排放引起的一系列环境问题,改善能源供应结构,电动汽车作为一种清洁的替代方案逐步走进了人们的视野。尽管传导式充电是当前应用最广泛的一种电动汽车充电技术,但无线电能传输以其更高的安全性,易于实现无人化操作,以及能够在潮湿、粉尘等恶劣环境持续充电等优势,在近几年也取得了快速发展。松耦合变压器是磁场耦合式无线充电系统的核心部件。它在各类偏移条件下的损耗情况将对温升和效率等系统性能产生重要影响。首先,本文介绍了几种常用的松耦合变压器建模方法。对每种模型,本文总结了其关键问题、适用条件和等效思想。此外,本文还对几种典型的松耦合变压器结构进行了详尽的磁场特性分析。其次,本文总结了一套固定频率下的松耦合变压器设计流程,并据此完成了松耦合变压器的参数计算和基本实现。对于本文研究松耦合变压器损耗和温升等关键问题,本文借助Ansoft Maxwell和Ansys workbench的稳态热分析模  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

基于双LCC补偿的电动汽车感应耦合无线电能传输系统设计

无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术是电力电子行业一门新兴的热点研究领域。与传统的有线式电能传输相比,无线充电具有便捷、安全、无火花及触电危险的优点,可以不受地域和环境限制,灵活性大大增强。随着电动汽车行业的兴起和普及,无线电能传输技术逐渐成为电动汽车充电技术领域最具有前景的热点研究方向。本文首先介绍了无线电能传输技术的实现方式和目前的行业研究现状,对应用较广的磁耦合感应式无线电能传输系统进行详细介绍。通过建立了松耦合变压器的等效电路模型,,对比分析常见的四种基本谐振拓扑的优缺点,并对新型高阶双LCC谐振网络的系统特性进行分析,基于双LCC的效率优化,提出一种软开关实现的谐振补偿电容参数设计方法。针对无线充电系统的中松耦合变压器漏感大,耦合系数低的问题,结合双LCC多补偿线圈的系统特点,以及电动汽车的实际应用的条件,以整合额外的补偿电感线圈做为设计松耦合变压器磁芯和线圈结构的系统方案,并基于...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

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

随着电动汽车产业的迅速发展,充电基础设施的建设成为电动汽车普及与推广的重要前提。无线充电具有安全、方便等优势,是电动汽车充电技术领域研究的热点,而松耦合变压器作为车外与车内能量非接触传输的纽带,是无线充电系统中的关键部分,因此,对松耦合变压器进行优化设计,并以提高传输效率为目的,研究其补偿技术,具有重要的意义与广泛的应用前景。本文针对电动汽车松耦合变压器存在的原副边耦合系数低的问题,建立变压器磁路模型,通过补偿方案提高变压器传输效率,并针对松耦合直流变压器(DC Transformer,DCT)进行系统设计,主要工作如下:本文首先研究变压器工作原理,建立变压器磁路模型,通过ANSOFT软件对缠绕方式、空气气隙、水平侧移方式仿真得到磁感线分布规律。结合磁力线分布规律,对磁通进行分块,得到磁路模型,推导出耦合系数与磁阻的关系式。通过“三参数测量方法”对松耦合变压器参数进行测量得到耦合系数与空气间隙与水平侧移的关系。接着研究松耦合变压...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

磁耦合谐振式电动汽车无线能量传输系统的设计与实现

目前电动汽车(Electric Vehicles,EV)采用有线充电桩的方式对电动汽车进行能源补充,其对设备安装场地、天气等配套要求高,需要人工接线,操作繁琐,同时还存在一定的安全隐患,限制了充电桩和电动汽车的推广。基于非接触式充电省去了有线插电的要求,操作方便、简单、安全。本文研制了磁耦合谐振式电动汽车无线能量传输系统,比电磁感应能量传输的传输距离更长,比微波能量传输的传输功率更大,通过引入闭环控制,实现了动力电池的非接触式能量补充。本文首先运用谐振电路、谐振传输补偿结构等理论对磁耦合谐振式无线能量传输原理进行研究分析。对比RLC串联谐振、RLC并联谐振电路特点,选择RLC串联谐振网络。分析串联-串联(Series-Series,SS)补偿和串联-并联(Series-Parallel,SP)补偿的的传输原理,系统选用SS补偿拓扑。通过建立磁耦合谐振式无线能量传输系统的耦合模型,分析了谐振电感参数、负载阻值等对系统传输性能的影响...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

磁耦合谐振式电动汽车动态无线充电系统研究

传统化石能源短缺和环境污染日益严重,发展绿色智能交通成为当前热门的研究课题。在这样的形势下,电动汽车由于本身能耗低、污染小而成为解决交通和环境问题的重要手段。但如何快速安全地对其进行充电以及高额的初期投资成本等诸多问题阻碍了其市场化进程。动态无线充电技术可实现为电动汽车不间断地补充电能,因显著减少动力电池用量,具有广阔的应用前景。然而电动汽车动态无线充电系统中接收端偏移会导致供电功率剧烈波动,影响供电连续性和稳定性。本文以基于磁耦合谐振的线圈阵列式电动汽车动态无线充电系统为研究对象,针对上述问题,以提升系统传输功率和效率的稳定性为目标,从系统的供电结构、补偿网络、磁耦合机构设计、系统整体设计等方面进行研究。重点研究了LC-S谐振补偿网络的基本特性,通过合理的参数配置,可以使原边线圈恒流,不受互感和负载变化的影响。从平缓传输功率波动的角度,提出了基于LC-S补偿的双发射供电拓扑,通过理论分析证明当供电电压和负载保持恒定时,输出功率...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

具有反馈调节功能的电动汽车无线充电关键技术研究

电动汽车采用无线充电技术对蓄电池进行供电有诸多益处。无线充电系统利用松耦合变压器进行电能的非接触式传输。本文针对电动汽车无线充电要求,设计了一套闭环控制的电磁感应式电能传输系统,并对影响系统传输效率的主要因素进行了分析。本文对松耦合变压器的传输特性进行了分析。分析了松耦合变压器的拓扑结构,并在此基础上设计了符合要求的机械模型。针对松耦合变压器漏感较大的情况,分析了各种补偿容抗结构。利用松耦合变压器等效电路模型,分析了系统频率对传输效率的影响。利用松耦合变压器等效磁路模型,分析了磁芯空间位置对传输效率的影响,并且利用电磁仿真软件Ansoft进一步验证了分析的结果。为提高传输效率,本文设计了基于SG3525的双闭环反馈控制电路,并设计了基于NE555的过流保护电路。利用控制电路电流环反馈设计了原边侧电流反馈电路,利用控制电路电压环反馈设计了负载侧电压反馈电路。针对电压反馈信号的无线传输要求,设计了基于NRF24LE1无线信号传输电路...  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>