計及無線充電的電動汽車對電網(wǎng)的影響研究.pdf

1、作為緩解能源危機、改善環(huán)境的有效手段，電動汽車已成為各國政府、汽車制造商和能源企業(yè)關注的焦點，開始在世界范圍內(nèi)逐步推廣應用。相對于傳統(tǒng)的傳導式充電方式，基于無線電能傳輸技術的電動汽車無線充電方式存在諸多優(yōu)點，如車主將車駛?cè)胪＼囄?，只需設定程序即可實現(xiàn)自動充電，減少了人為管理，充電更為便利;不存在機械磨損，又無裸露在外的電纜，電路老化和漏電等問題得到了很好的解決，充電更為安全;能更好地與電網(wǎng)進行互動，更有效地消納新能源、減小對電網(wǎng)的沖擊，

2、也有利于降低對電池容量的要求、減小電池組的體積、提高電動汽車的續(xù)航里程等，電動汽車無線充電技術有利于電動汽車的發(fā)展與普及。然而隨著未來電動汽車的普及，大規(guī)模電動汽車的接入將對整個電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生不可忽視的影響，對電動汽車充放電行為的協(xié)調(diào)控制是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。
　　在電動汽車無線充電系統(tǒng)中，根據(jù)車輛類型，設計合適的補償拓撲結(jié)構(gòu)并對無線充電系統(tǒng)引入相關的優(yōu)化控制技術，以提高系統(tǒng)能量傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高效性，是亟待解決的重要問題。

3、電動汽車的充電負荷具有明顯的時空分布特性，如何進行較為準確的負荷計算并對電動汽車的充放電行為實施有效的協(xié)調(diào)控制，以減小規(guī)模化電動汽車接入電網(wǎng)后產(chǎn)生的影響，更好地推動電動汽車的發(fā)展和普及，也是亟待研究的主要問題。
　　論文首先闡述了電動汽車無線充電技術的基本原理，分析比較了四種主要實現(xiàn)方式，綜述了電動汽車無線充電技術及電動汽車對電網(wǎng)影響的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與應用進展;接著通過和有線充電方式比較，簡要分析了無線充電方式下電動汽車與電網(wǎng)的互

4、動能力和互動優(yōu)勢，肯定了電動汽車無線充電技術發(fā)展的必要性;隨后從電動汽車無線充電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)設計、傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化控制、車位系統(tǒng)的優(yōu)化設計、電動汽車充電負荷預測及充換電站優(yōu)化控制等方面進行了研究;最后搭建了電動汽車無線充電測試平臺，并進行了相關實驗研究，采用分層分區(qū)思想，開發(fā)了基于“智能配調(diào)互動調(diào)度管理系統(tǒng)、分區(qū)調(diào)度管理系統(tǒng)、充放電區(qū)管理系統(tǒng)和車載智能終端”四層架構(gòu)的V2G系統(tǒng)。
　　本文取得了一定的研究成果，主要有以下幾點創(chuàng)新性

5、貢獻:
　　1、針對除SS拓撲結(jié)構(gòu)外，發(fā)射回路諧振補償電容依賴于負載變化的問題，設計了一種相控電感電路，并實驗研究了該電路在SP拓撲結(jié)構(gòu)中的運用，通過實時檢測接收回路的電壓和電流，調(diào)節(jié)相控電感電路中可控器件的觸發(fā)角保證接收回路的阻抗角為零，實現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)諧控制，有效地提高了系統(tǒng)傳輸和接收的有功功率，使系統(tǒng)性能最優(yōu)化，為各種拓撲結(jié)構(gòu)在電動汽車無線充電中的靈活運用提供了可靠的保障。
　　2、針對電動汽車進入停車位發(fā)生的發(fā)射和接收線

6、圈位置偏差而導致傳輸性能下降的問題，提出了一種車位自適應優(yōu)化設計方案，將發(fā)射線圈設計為可移動且旋轉(zhuǎn)的，通過在發(fā)射線圈活動范圍內(nèi)尋求最大耦合點來保證系統(tǒng)具有最優(yōu)的傳輸性能，為電動汽車無線充電系統(tǒng)的實際應用提供一定的技術支持。
　　3、建立了基于實時SOC的無線充電電動汽車單車充電功率模型，綜合考慮電價制度、無線充電的發(fā)展情況及充放電行為控制等因素，設置了4個場景研究了規(guī)?；妱悠嚱尤雽﹄娋W(wǎng)的影響。
　　4、針對充換電站優(yōu)化控