應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制策略研究.pdf

1、在我國(guó)大力實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的背景下，電動(dòng)汽車（EV）得到了長(zhǎng)足發(fā)展，而常規(guī)充電裝置存在可操作性差、安全性低、占地面積大等缺點(diǎn)，很大程度上限制了電動(dòng)汽車的大面積推廣。相比而言，無(wú)線電能傳輸技術(shù)（WPT）具有安全性、可操作性強(qiáng)、智能化等優(yōu)點(diǎn)，基于無(wú)線電能傳輸技術(shù)的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)具有極強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文基于磁耦合諧振原理，借助互感理論，從原理上分析了WPT系統(tǒng)的能量傳輸機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)了較小

2、尺寸的磁耦合機(jī)構(gòu)，完成了應(yīng)用于電動(dòng)汽車的中等功率的無(wú)線充電系統(tǒng)。
　　本文首先從諧振式WPT系統(tǒng)的電路互感模型出發(fā)，解釋了WPT系統(tǒng)涉及的電容補(bǔ)償原理，說(shuō)明了選用“PS-SS”補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的合理性，推導(dǎo)出了系統(tǒng)參數(shù)（傳輸功率、系統(tǒng)效率）的數(shù)學(xué)表達(dá)式；比較了線性負(fù)載、非線性負(fù)載對(duì)系統(tǒng)參數(shù)影響的異同點(diǎn)；定量分析了耦合系數(shù)、互感值對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響，提出了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般性結(jié)論。
　　其次完成了電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)的研制工作，主要包括

3、高頻逆變?cè)?、控制電路、信?hào)檢測(cè)以變換電路、保護(hù)電路以及磁耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。在上述硬件平臺(tái)上完成了相關(guān)的特性實(shí)驗(yàn)，包括電池負(fù)載特性、頻率特性、偏移傳輸特性以及能量損耗分布研究等實(shí)驗(yàn)，最終該平臺(tái)開(kāi)環(huán)狀態(tài)下，在20cm空間距離實(shí)現(xiàn)了3.6kW功率輸出，且最大轉(zhuǎn)換效率90％以上，并具備一定的偏移能力。
　　最后對(duì)WPT系統(tǒng)的相關(guān)控制策略進(jìn)行了研究分析，驗(yàn)證了通過(guò)改變系統(tǒng)的工作頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的恒流可控充電的可行性，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出了常規(guī)控制算