電動汽車無線供電系統(tǒng)負載識別與調諧控制技術研究.pdf

1、由美國Popular Mechanics雜志評選的2013年國際十大熱門技術中，無線電能傳輸技術位列其中。2012年國務院常務會議討論通過的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》中指出：未來十二五規(guī)劃中要大力發(fā)展電動汽車以及配套的充電設備的發(fā)展。無線電能傳輸技術具有供電靈活、取電方便等特點，世界各國正在大力推動其發(fā)展。針對傳統(tǒng)電動汽車傳導式充電存在的缺陷，作者所在研究團隊將無線電能傳輸（WPT）技術引入電動汽車充供電領域

2、，以期實現(xiàn)充供電過程節(jié)能、安全、穩(wěn)定。傳統(tǒng)大功率無線供電系統(tǒng)一般采用原邊恒流控制，不論系統(tǒng)是否空載、負載大小變動與否，系統(tǒng)均以某一功率輸出，這會導致由于輸入輸出功率不匹配而造成大量電能的浪費；系統(tǒng)負載改變后若不進行調諧控制會造成諧振頻率漂移，降低系統(tǒng)效率。因此，需要將負載識別技術以及對應的調諧控制技術引入電動汽車無線供電系統(tǒng)中，以實現(xiàn)充電過程節(jié)能、安全、穩(wěn)定。
　　本文分析研究了無線電能傳輸系統(tǒng)的基本功能，給出了基于無線電能傳輸技

3、術的電動汽車無線供電系統(tǒng)基本功能模塊，給出了一種適用于電動汽車無線供電系統(tǒng)的電路拓撲?；诖穗娐吠負?，文中分析研究了可用于電動汽車無線供電系統(tǒng)的負載識別技術，選擇反射阻抗技術作為電動汽車無線供電系統(tǒng)負載識別算法的理論基礎，推導出了一種應用于電動汽車無線供電系統(tǒng)負載識別算法。
　　結合給出的無線電能傳輸系統(tǒng)拓撲，文中分析研究了目前常用的無線供電系統(tǒng)的調諧控制方法，結合電動汽車無線供電系統(tǒng)功率較大、靈活性較強的特點，給出了基于LCL結

4、構的靜態(tài)調諧控制方法作為適用于電動汽車無線供電系統(tǒng)的調諧控制模塊。
　　使用MATLAB/SIMULINK、PSpice建立了無線電能傳輸系統(tǒng)仿真模型，并仿真驗證了負載識別控制和調諧控制的理論可行性。搭建了10Kw電動汽車無線供電系統(tǒng)實驗平臺，對系統(tǒng)空載啟動、負載有無切換、負載功率等級切換調諧控制及負載識別技術分別進行了實驗。實驗結果驗證了本文設計的負載識別控制和調諧控制技術的正確性，本文研究內容對無線電能傳輸技術進一步推廣起了積