電動汽車諧振式無線充電技術的研究.pdf

1、電動汽車依靠電力驅(qū)動，電力是一種可再生的清潔能源，相對于石油，價格低廉。使用電動汽車不僅可以避免汽車排放的尾氣對大氣環(huán)境的污染以及對人體的危害，還可以節(jié)省高額的燃油費。電動汽車充電分為有線充電和無線充電，無線充電又包括感應式、諧振式、電磁輻射式。磁耦合諧振式無線電能傳輸技術（magnetically-coupled resonant wireless power transfer，MCR-WPT）基于近場強耦合及諧振技術，具有傳輸功率較

2、大、傳輸距離較遠等優(yōu)點，逐漸成為電動汽車無線充電領域研究的熱點。本文主要圍繞磁耦合諧振式無線電能傳輸技術進行了相關研究。
　　首先，詳細介紹了主要的幾種無線電能傳輸方式，了解磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀。從耦合模理論、電路理論及濾波器理論三個方面分析了磁耦合諧振式無線電能傳輸技術的基本原理，推導出傳輸效率的公式，知道磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)男手饕c諧振頻率、互感系數(shù)、線圈內(nèi)阻、負載電阻有關。為之后優(yōu)化系統(tǒng)的傳輸效率、傳輸

3、功率打下了理論基礎。
　　然后，分別對全橋逆變電路和E類功率放大電路進行建模分析，并對全橋逆變電路和半橋逆變電路進行了仿真分析。綜合考慮，由于在傳輸頻率、傳輸電壓、傳輸功率方面的優(yōu)勢，選擇全橋逆變電路作為系統(tǒng)的高頻功率源。
　　其次，對耦合線圈進行建模分析，得到了線圈的互感公式，帶入效率公式并用matlab仿真驗證了系統(tǒng)的傳輸特性。若要提高傳輸效率可以從提高諧振頻率、互感系數(shù)、負載電阻，減小線圈內(nèi)阻幾個方面考慮。
　　

4、最后，根據(jù)前幾章的理論分析，設計了一套磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)裝置。詳細介紹了實驗裝置各模塊的功能、驅(qū)動芯片、電路圖。主要包括方波發(fā)生電路、驅(qū)動電路、高頻功率源電路及發(fā)射接收電路。經(jīng)調(diào)試后，系統(tǒng)工作正常。此裝置使用平盤式螺旋線圈相隔30cm點亮了25W燈泡。如果繼續(xù)提升輸入電壓可以使傳輸距離更遠、傳輸功率更大。最后利用此系統(tǒng)進行了頻率特性實驗、距離特性實驗、線圈擺放位置對傳輸功率的影響實驗、障礙物實驗及頻率分裂實驗，并且根據(jù)實驗結果