電動汽車無線充電系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著近期霧霾問題在我國環(huán)境保護領(lǐng)域越來越凸顯，那么遏制污染源的排放就顯得尤為重要。其中汽車尾氣是主要的污染源之一，而純電動汽車因為尾氣排放為零而越來越受到重視，其中充電方式又是制約著電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著全球電動汽車保有量的增加，其中充電方式越來越受人們的關(guān)注，現(xiàn)有的有線充電方式主要有充電樁和換電站，而其中有線充電中裸露在空氣中的導(dǎo)線不僅存在安全隱患，還占據(jù)著大量空間。與有線充電相比，無線充電方式靈活，能夠安全、快速地對電動汽

2、車進行充電，它彌補了傳統(tǒng)充電方式在安全性和占用空間等方面的不足。因此,研究無線充電具有重要的實際意義和應(yīng)用價值。
　　無線充電技術(shù)是借助電磁波或電磁場進行電能傳輸?shù)囊环N新型技術(shù)，本論文在分析了無線充電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、并結(jié)合電動汽車充電特點的基礎(chǔ)上，通過研究磁耦合諧振式無線充電技術(shù)原理和傳輸機制，構(gòu)建系統(tǒng)總體方案框架并搭建系統(tǒng)電路模型，進行軟件仿真和實驗驗證。
　　本文主要完成以下工作：
　　首先，結(jié)合國內(nèi)外無線充電系統(tǒng)

3、發(fā)展現(xiàn)狀，對其總體進行研究，主要包括：無線充電系統(tǒng)理論研究及應(yīng)用、電能傳輸方案的研究與分析、當(dāng)前研究所存在的主要問題和發(fā)展趨勢，并結(jié)合課題提出自己的系統(tǒng)研究方案。
　　其次，分析系統(tǒng)各部分的組成及特點，提出總體結(jié)構(gòu)方案并優(yōu)化各部分設(shè)計。本文設(shè)計的無線充電系統(tǒng)分為三部分：初級側(cè)、諧振耦合和次級側(cè)。初級側(cè)的主要作用是產(chǎn)生高頻交流電，選取E類放大式逆變結(jié)構(gòu)；另外，無線充電系統(tǒng)易受外界干擾，發(fā)生頻率漂移現(xiàn)象，本文采用鎖相環(huán)頻率跟蹤技術(shù)；結(jié)

4、合無線能量傳輸特性，諧振部分采用諧振耦合式能量傳輸和串-串耦合補償結(jié)構(gòu)；針對電動汽車充電功率及電壓的要求，采用全橋整流電路作為次級側(cè)的主電路。
　　通過Multisim軟件平臺，搭建無線充電系統(tǒng)仿真實驗?zāi)Ｐ屯瓿蓪Τ跫墏?cè)、諧振耦合和次級側(cè)的實驗，研究影響系統(tǒng)傳輸距離、效率、功率的因素，優(yōu)化各部分設(shè)計參數(shù)提高傳輸效能。
　　最后，搭建無線充電系統(tǒng)實物平臺，完成基于以STM32的無線充電控制系統(tǒng)，其具有模擬量采集、I/O輸出、PW