检索结果-南通市图书馆

作者：叶龙峰合肥工业大学

学位级别：硕士

随着全球持续的化石能源消耗和环境恶化,电动汽车(EV)的发展对于保护环境、提高能源效率并减少碳排放有着重要的意义。磁感应耦合式无线充电是一种可用于电动汽车充电的非接触式电能传输方式。由于其具有便捷性、可靠性的优点,受到人们... 详细信息

随着全球持续的化石能源消耗和环境恶化,电动汽车(EV)的发展对于保护环境、提高能源效率并减少碳排放有着重要的意义。磁感应耦合式无线充电是一种可用于电动汽车充电的非接触式电能传输方式。由于其具有便捷性、可靠性的优点,受到人们的广泛关注。但其中的磁耦合机构即可分离松耦合变压器有很大的漏感,耦合系数很小,需要通过谐振补偿电路来提高功率传输能力和效率。同时整流桥的输入阻抗会对系统的输出增益带来影响,另外电池负载在充电过程中是不断变化的,导致控制电池负载的恒流恒压充电较困难。针对以上问题,本文主要研究考虑整流桥输入阻抗的参数优化设计方法,在提升系统效率的同时保证稳定的电流输出增益。并通过移相控制策略实现电池负载的恒流恒压充电。本文在研究谐振补偿拓扑电路基本工作原理的基础上,通过对各补偿拓扑的电路特性进行对比分析,选用了综合性能较好的双lcc补偿拓扑,并对其参数设计进行研究。本文在分析了系统两侧补偿电感参数的约束关系,对双lcc谐振补偿拓扑网络建立了基波效率模型。根据该模型分析了两侧补偿电感参数分配对效率的影响,同时通过建立整流桥输入阻抗模型,分析其对系统电流输出增益的影响,据此进行系统参数优化设计。而针对系统对于电池的恒流恒压充电模式实现问题,本文分析了移相方式原理及工作模式,并研究得出系统输入、输出侧电流电压之间的约束关系,在不使用额外拓扑及不依赖两侧之间进行数据交换的通信环节的情况下,采取了一种基于发射端逆变桥输出电流采样的系统移相控制方法。最后在完成上述工作的基础上,本文设计搭建了3.3k W的电动汽车无线充电系统实验平台,并进行了一系列验证实验。实验结果表明在额定功率下,系统效率最高可达到94.2%,且在不同电池负载阻值下,具有不随负载变化的输出恒流特性。此外,在耦合系数降低一半情况下,在不同输出电压工况下效率仍大于92%。且在控制策略下可达到良好的恒流恒压充电模式平滑切换。上述实验结果验证了系统参数设计的合理性,以及控制策略实现恒流恒压充电的可行性。

关键词：电动汽车无线充电双lcc补偿拓扑参数优化移相控制

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电动汽车无线充电自整定控制

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电工技术学报 2020年第23期35卷 4825-4834页

作者：张献任年振杨庆新王杰天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室天津300387

针对电动汽车需要分段式恒流充电以及无线充电的输出电流易受自身参数和环境变化影响的问题,应用电路理论分析了双lcc拓扑无线充电系统的动态特性,并通过扩展函数描述法(EDF)建立了描述该系统受扰动时的小信号模型,进而提出了一种基于双... 详细信息

针对电动汽车需要分段式恒流充电以及无线充电的输出电流易受自身参数和环境变化影响的问题,应用电路理论分析了双lcc拓扑无线充电系统的动态特性,并通过扩展函数描述法(EDF)建立了描述该系统受扰动时的小信号模型,进而提出了一种基于双lcc补偿拓扑结构下电流-电流环的双闭环控制策略,实现了电动汽车无线充电的自整定控制。最后通过仿真验证了该系统能够有效减小动态响应时间和输出电流纹波系数,并且搭建谐振频率为85kHz电动汽车无线充电实验平台,验证了理论与仿真的正确性。

关键词：双lcc补偿拓扑小信号模型双闭环自整定控制

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小型无人机磁耦合感应无线充电系统设计与实现

小型无人机磁耦合感应无线充电系统设计与实现

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作者：陈林桂林电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,因无人机具有操作简单、制造成本低、机动性好、不会造成人员伤亡等优点被广泛应用于各个场景,但是由于其携带的锂电池容量有限,导致无人机的续航能力和作业范围受限,如何方便、快速地为无人机充电,并实现无人机充电自主化,成为... 详细信息

近年来,因无人机具有操作简单、制造成本低、机动性好、不会造成人员伤亡等优点被广泛应用于各个场景,但是由于其携带的锂电池容量有限,导致无人机的续航能力和作业范围受限,如何方便、快速地为无人机充电,并实现无人机充电自主化,成为了无人机发展道路上需要解决的一个关键问题。当前无人机主要分为有线充电和无线充电两种方式。无线电能传输即无线充电技术是近些年来兴起的一种供电方式,其中磁耦合感应式无线电能传输技术具有传输功率大、传输效率高和适用于近距离传输等特点,对于无人机实现无线电能传输供电具有重大意义和实用价值。有鉴于此,本文利用磁耦合感应式无线电能传输原理,采用双边lcc补偿网络结构,并设计三线圈结构进行感应耦合,可在原、副边线圈不完全对准的情况下实现无人机无线充电电能较高效率传输,主要研究内容如下:本文首先阐述了无人机的历史和阻碍其发展的原因是续航能力,介绍了国内外关于无人机充电方面的研究现状,研究对比了四种主流的无线电能传输技术的优缺点,提出了基于磁耦合感应式原理的小型无人机无线充电系统。利用松耦合变压器互感等效模型对四种基本补偿网络以及双边lcc补偿网络进行了输出特性的分析。针对传统的松耦合变压器存在抗偏移能力不足的问题,设计了三线圈传输结构,通过ANSYS Maxwell软件对其进行仿真分析。其次,描述了基于双边lcc的磁耦合感应式无线充电系统整体结构,对逆变电路、驱动电路、整流滤波电路、DC-DC电路、充放电电路以及采样电路等进行了电路设计。然后利用Maxwell与Simplorer软件联合仿真,验证了所设计系统可进行无线电能传输,并搭建了基于双边lcc的磁耦合感应式无线充电实验平台,当原、副边气隙间距为30mm,其传输效率为69.1%,基本符合设计需求,最后就原、副边线圈存在水平方向位移和垂直方向位移对系统输出特性的影响进行了实验分析。

关键词：无线电能传输磁耦合感应式双lcc补偿拓扑松耦合变压器

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