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1、隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成為電動(dòng)汽車普及與推廣的重要前提。無線充電具有安全、方便等優(yōu)勢(shì),是電動(dòng)汽車充電技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),而松耦合變壓器作為車外與車內(nèi)能量非接觸傳輸?shù)募~帶,是無線充電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,因此,對(duì)松耦合變壓器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并以提高傳輸效率為目的,研究其補(bǔ)償技術(shù),具有重要的意義與廣泛的應(yīng)用前景。
本研究針對(duì)電動(dòng)汽車松耦合變壓器存在的原副邊耦合系數(shù)低的問題,建立變壓器磁路模型,通過補(bǔ)償方案提高變壓
2、器傳輸效率,并針對(duì)松耦合直流變壓器(DCTransformer,DCT)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先研究變壓器工作原理,建立變壓器磁路模型,通過ANSOFT軟件對(duì)纏繞方式、空氣氣隙、水平側(cè)移方式仿真得到磁感線分布規(guī)律。結(jié)合磁力線分布規(guī)律,對(duì)磁通進(jìn)行分塊,得到磁路模型,推導(dǎo)出耦合系數(shù)與磁阻的關(guān)系式。通過“三參數(shù)測(cè)量方法”對(duì)松耦合變壓器參數(shù)進(jìn)行測(cè)量得到耦合系數(shù)與空氣間隙與水平側(cè)移的關(guān)系。接著研究松耦合變壓器原副邊補(bǔ)償技術(shù),將原邊高頻逆變電路和松耦合變
3、壓器看作一個(gè)整體,組成松耦合DCT,通過對(duì)DCT的補(bǔ)償進(jìn)行定量分析,得到了能量傳輸效率、開關(guān)角頻率和補(bǔ)償參數(shù)的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,提出了優(yōu)化的補(bǔ)償方案,加入補(bǔ)償后的DCT能夠等效為L(zhǎng)LC-DCT,從而實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),減少了電壓應(yīng)力,進(jìn)一步提高變壓器的效率。最后,對(duì)DCT系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),具體從補(bǔ)償參數(shù)、繞組匝比、變壓器參數(shù)以及開環(huán)控制模塊硬件四個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì),搭建DCT的仿真模型和實(shí)驗(yàn)原理樣機(jī)對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的原副邊串串
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