电动汽车无线充电系统的有源磁屏蔽研究

为了降低电动汽车无线充电过程中车身周围的磁感应强度,本文提出了一种有源线圈屏蔽的方法.首先,建立了有源磁屏蔽系统和无线充电系统的联合模型,推导了有源磁屏蔽系统的理论方法及设计步骤.然后,通过有限元仿真验证了该有源磁屏蔽方法的有效性,最后,设计了一套3.3 kW无线充电系统的有源磁屏蔽台架,成功实现了电动汽车无线充电系统的有源磁屏蔽,并通过进一步优化有源磁屏蔽线圈中的电流幅值和相位,实现了最佳的有源磁屏蔽效果,证明了该有源磁屏蔽理论及设计方法的有效性.     

对电动汽车无线充电过程中降低辐射方法的研究

电磁辐射是电动汽车无线充电技术发展的主要问题。对现有的电动汽车无线充电方式进行对比后,提出一种在电动汽车无线充电过程中降低辐射的方法,并从电路设计、内部程序设计以及仿真实验等方面进行了分析。通过仿真测试出保持原并联网络处于谐振状态下所需的电容大小。结果表明,在不同的漏磁下,通过调整电路中电容的接入量进行修正之后,会降低充电过程中产生的电磁辐射,减少在充电过程中能量的损耗。     

基于有限元方法的电动汽车无线充电耦合机构的磁屏蔽设计与分析

为降低电动汽车无线充电耦合机构工作时对非工作区域内电磁环境的影响,并提高耦合效率,对电动汽车无线充电过程中空间电磁能量约束问题设计了一套带有屏蔽的能量耦合机构,建立了其有限元模型,有限元计算和实验结果验证了该方法的可行性。实验结果表明,耦合机构外加铁氧体屏蔽后,传能区域内的磁场被约束在发射耦合机构与接收耦合机构之间,空间磁场均匀性增强,屏蔽层之外的磁场强度远小于未加屏蔽的耦合机构,降低了辐射损耗,同时加入屏蔽结构耦合机构的电感量增大,谐振频率降低。其在远距离、水平偏移等耦合性差的工作环境下能有效提高系统传输功率,且能减少电动汽车无线充电对外界的电磁干扰,增强无线充电系统工作的稳定性。     

电动汽车无线充电系统辐射及屏蔽问题研究

电动汽车无线充电技术因为具有便捷、智能等优势越来越受到关注,但其辐射过高等安全性问题仍有待解决。为研究电动汽车无线充电系统工作时辐射的分布及屏蔽问题,首先推导了串串型无线充电系统输出功率表达式,以及发射线圈和接收线圈电流的表达式,并通过MATLAB编程计算了在特定功率下发射线圈和接收线圈电流值。其次通过MATLAB/Simulink搭建上述无线充电系统模型,并得到发射线圈和接收线圈的电流仿真值,验证理论结果的正确性;以上述电流值修正结果为激励,搭建ANSYS Maxwell模型并仿真有无底盘屏蔽层存在时系统的参数差异,总结了底盘屏蔽层对系统的影响;最后,设计了新型屏蔽层,并通过仿真验证了新型屏蔽层的屏蔽效果。     

电动汽车无线充电技术

电动汽车无线充电技术是一种新型的电动汽车能源供给方式。介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况,对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点,并对电动汽车无线充电技术的实际应用提出了一些建议。     

基于微网的电动汽车无线充电系统研究

本文提出了一种利用微网为电动汽车无线充电的新技术,该方法可有效解决电动汽车充电对电网产生的冲击,同时提高充电灵活性。微网采用光伏与蓄电池组合系统,该系统充分利用光伏发出的电能且蓄电池保证供电可靠性;采用谐振式无线电能传输方式为电动汽车车载电池充电,该方法为电动汽车充电方式提供了新思路。本文采用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果证明了该方案的可行性,并对无线传能部分进行了实验系统的设计。仿真和实验结果表明利用微网为电动汽车无线充电将具有重要应用前景。     

基于风光互补独立直流微电网的电动汽车无线充电示范工程

文章重点介绍风光互补直流微电网为电动汽车可靠无线充电示范工程的建设情况。首先利用电量平衡和功率平衡法对该示范工程进行容量配置,拓扑结构设计和电压等级分析。同时对二次系统和监控系统的用电进行了规划分析,设计了为保证供电可靠性的不间断供电系统(UPS)。其次对由光伏、风电和蓄电池组成独立风光互补微电网中各类变频装置的控制策略进行了研究,从系统稳定性和供电可靠性出发,采用主从控制,蓄电池侧双向DC/DC稳定直流母线电压,光伏和风电均采用最大功率跟踪(MPPT)控制。然后进行无线充电装置及电磁屏蔽装置的设计,并对电动汽车的充电装置进行了改造。再次,设计了风光互补微电网为电动汽车无线充电监控系统,能实现实时监控和远程监控。最后进行了施工的布局设计和施工建设,实现了绿色能源为电动汽车灵活快速充电。     

金属异物对电动汽车无线充电系统影响分析

针对电动汽车在无线充电过程中可能混入金属异物的情况,本文分析了金属异物置于无线充电系统能量传输区域时对无线充电系统参数及效率的影响情况。研究中使用有限元仿真软件建立了电动汽车无线充电系统平面盘式螺旋线圈3D电磁场仿真模型,通过理论分析和有限元仿真结合的方式研究了不同尺寸、不同材质的金属异物对无线能量传输系统的电磁场参数以及效率的影响,并进行了实验验证。研究结果表明,两种金属混入系统会产生涡流效应和磁效应,磁效应和涡流效应会对无线充电系统参数产生不同的影响,降低系统效率;其影响大小与金属的尺寸和位置密切相关;此外,金属的涡流效应会产生涡流损耗并导致温升,对充电系统是极大的安全隐患。     

无线充电系统损耗分析及磁体结构优化

基于电磁谐振耦合的无线充电系统只有工作在高频下才能获取较高的系统传输效率,而高频变化的磁场会在周围铁磁性的物质中产生涡流,造成严重的涡流损耗。本文通过仿真与试验的方式分析电动汽车用无线充电系统在汽车底盘中由于涡流造成的能量损耗,分析了周围铁磁性物质对系统电路模型的影响,建立了增加铁板后的等效电路模型,并提出一系列的改进磁片结构来减小涡流损耗,提高系统的传输效率。最后得出当磁体结构成发散状时,系统总损耗最小。     

电动汽车无线充电系统研究综述

电动汽车在未来有着良好的应用前景,而电动汽车无线充电技术可以有效解决传统有线充电带来的不方便、不灵活、易漏电等不足,已经有了较大发展并逐渐开始应用。目前对于电动汽车无线充电技术的研究主要集中在电路-磁路设计、最优功率传输、效率优化等方面,同时在磁路互操作性分析、异物检测、电磁屏蔽、电能与信号同步传输、动态无线充电路径导引等方面也取得了较大进展。文章主要就目前国内外在电动汽车无线充电系统的电路-磁路设计领域进行分析与总结。在电路设计和应用上,首先介绍了几种常用高频逆变器电路拓扑,并对其进行对比;其次就目前几种较为常用的谐振补偿拓扑的补偿方式及特性进行了总结;在磁路设计和应用上,对国内外提出的一些典型磁路进行总结与对比,最后对电动汽车无线充电未来的发展前景进行展望。     

电动汽车动态无线充电系统集成线圈设计与实验研究

高效性和紧凑性是电动汽车无线充电的两个重要指标,双端LCC补偿网络为无线充电系统提供了一种高效补偿方式,但两个谐振电感导致系统体积和电磁干扰增大,限制了该方法在动态无线充电系统中的使用。为解决该问题,本文提出一种新型集成式电磁耦合机构,将谐振线圈集成到主线圈上,利用3D有限元分析工具ANSYS Maxwell对新型电磁耦合机构进行优化,给出可提供系统高效率的耦合线圈的标准化设计与优化过程。本文在4. 8kW动态无线充电实验平台上,对比分析非集成式动态无线充电系统和集成式动态无线充电系统,验证了新型集成式耦合机构在效率、体积、磁场屏蔽方面具有更大优势。     

有关电动汽车无线充电系统安全性能要求和测试方法的集中探讨

对电动汽车无线充电系统安全性能要求和测试方法进行了集中探讨。主要从电动汽车无线充电系统的电气安全、机械安全、雷击安全、电磁辐射安全等四个方面,结合实际情况并参考当前国际先进标准,分析讨论了其相应的验收规范要求和测试方法。     

电动汽车移动无线充电系统研究与应用

为了解决电动汽车充电难和充电安全的问题,提出了一种电动汽车路段式移动无线充电系统.介绍了该系统的组成、工作原理及其充电过程.在充电路段地下埋设间隔设置的能量发射线圈,能量发射线圈连接地面供电电 路,地面供电电路连接一个地面控制单元.通过在至少两个能量发射线圈间设置一个车体检测装置,在车辆底盘布置磁道钉的方式,当电动汽车行驶至车体检测装置上面的路面时,地面控制单元控制车辆行驶过的一个能量发射线圈与 地面供电电路之间的连接断开,有效避免充电线圈空载的现象,提高了充电效率,避免了能源浪费.此无线充电系统 已在实际工程铺设的百米路段中得以验证,实现了电动汽车在运营线路上的在线补电.     

电动汽车移动式无线充电技术

正无线电能传输主要有电场耦合、磁场耦合及电磁辐射3种方式。电动汽车无线充电主要采用磁场耦合方式,即利用高频磁场传输能量。分静态充电和移动式充电2种方式。移动式充电主要通过在地面铺设多个连续的发射线圈来实现。2018年8月,国内首条百米级电动汽车移动式无线充电实验路段在张北正式建成投运。实验路段长181m,移动式无线充电功率为20 kW,转化效率达80%,磁场强度远低于国际标准27μT,汽车行驶速度可     

基于HMM的无线充电系统PFC装置故障检测

PFC装置作为电动汽车无线充电系统中整流模块与高频逆变模块之间的重要桥梁,一旦发生故障,不仅会对电网产生严重的影响,还会对后端高频逆变模块造成不可逆的破坏,因此需要对其进行快速和准确的故障检测。传统故障检测方法检测时间长,检测精度低。为此,本文提出一种基于隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model,HMM）的电动汽车无线充电系统PFC装置故障检测方法。首先初始化模型,然后利用鲍姆韦尔奇（Baum-Welch）算法进行故障模型训练,最后利用维特比（Viterbi）算法进行故障检测。仿真实验结果表明,采用HMM进行PFC装置故障检测的正确率较神经网络和支持向量机（Support Vector Machine,SVM）最大提高了约40%,是一种快速且准确的方法,因此本文采用HMM能够有效识别出电动汽车无线充电系统中PFC装置故障的类型。     

应用于汽车无线充电的松散耦合变压器优化设计

与传统的插电式充电方式相比,无线充电方式具有无接触火花、对充电环境要求较低的特点,因此在电动汽车系统中存在广阔的应用前景。此处研究了无线充电系统中的松散耦合变压器的优化,通过有限元仿真及实验测量,分析不同线圈覆盖面积和磁芯摆放位置情况下的耦合系数变化。最后通过实验测试了不同偏移下装置的耦合系数,证明了优化的正确性。     

基于频率调节的电动汽车无线充电互操作性提升方法研究

随着电动汽车无线充电技术的普及,如何实现不同厂家、不同型号的地面端与车辆端设备之间的互联互通,已成为制约无线充电技术推广和规模化的关键性问题。该文首先通过定义归一化角频率和电路类品质因数Q、Q_f表征系统频率与系统固有参数特性,提出一种电动汽车无线充电系统模型的简化方法,并对系统频率特性进行分析研究;然后提出基于频率调节提升电动汽车无线充电系统互操作性的方法;最后搭建大功率电动汽车无线充电互操作性实验平台,通过仿真与实验验证了通过频率调节提升互操作性的正确性。该文对电动汽车无线充电技术的推广与产业化发展提供了理论支撑与技术参考。     

基于BP神经网络的线圈定位技术研究

随着人类社会电动汽车普及化程度的提高,电动汽车无线充电作为一种更为方便快捷的充电方式也逐渐投入使用。电动汽车无线充电过程中发射线圈与接收线圈的对准与否直接关系着充电功率与充电效率,本文提出了一种基于BP神经网络的接收线圈定位技术,通过建立以探测线圈感应电压为输入层、接收线圈二维坐标为输出层的神经网络实现定位功能,并通过仿真和实验验证了所提出的定位方法。该技术有助于指引驾驶员或自动驾驶系统驾驶车辆对准发射线圈,对电动汽车无线充电技术的发展与推广应用具有积极意义。     

多优化目标下无线充电电动汽车与风电协同调度研究

无线充电技术具有安全环保、全自动、免维护等一系列优点,是未来电动汽车充电技术的发展趋势之一。目前,针对电动汽车的优化调度问题,国内外已取得了许多研究成果,但这些研究工作都是在基于电动汽车有线充电的方式下进行的,并未考虑电动汽车无线充电方式的特性。文章建立了基于无线充电方式下电动汽车与风电的多目标优化调度模型。该模型以风电功率波动最小、用户充电成本最小以及用户用电满意度最高为目标,优化控制各时段电动汽车的充电功率,并采用NSGA-2算法进行求解。最后,以IEEE33节点配电系统为例分析了无线和有线充电方式对协同调度效果的影响。     

电动汽车的无线充电控制策略研究

随着大量电动汽车并网充电,有必要对电动汽车进行能量管理以实现电动汽车有序充电,从而保证电网安全。电动汽车的无线充电基于耦合磁场传输电能,具有便携性、美观性等特点,存在着广阔的应用前景。本文聚焦于电动汽车无线充电的控制策略,仅通过控制无线充电系统的原边相位,以实现电动汽车充电功率的灵活调节。本文研制了实验样机,实验结果验证了本文所提无线充电控制策略的有效性。