电动汽车无线充电系统的分析与设计

无线充电技术(WPT)应用于电动汽车(EV),为电动汽车提供了新的充电方式,为解决充电安全和电动汽车续驶里程短的弊端提供了新的解决方法.介绍了电动汽车无线充电系统架构,分析无线充电技术的基本原理、控制方法、补偿结构和线圈结构.重点分析了适用于电磁共振式WPT的一次侧串联二次侧串联(SS)的补偿结构,给出了适用于电动汽车无线充电技术的补偿结构的选择和设计方法,以及矩形线圈结构的设计方法,并给出仿真结果,为搭建演示实验台架提供理论依据.     

电动汽车无线充电系统金属异物检测方法

为了保证无线电能传输（WPT）系统的安全可靠性,针对金属异物掉落电动汽车充电区域影响系统电气特性和产生涡流发热的问题,提出不影响WPT系统功率传输能力且无检测盲点的异物检测线圈阵列. 设计检测线圈谐振电路和控制电路,提高检测敏感度和准确度. 搭建具有金属异物检测功能的电动汽车WPT系统实验样机,通过多种常见金属异物验证检测方法的有效性和可行性. 经实验验证可知,从检测线圈上移除易拉罐、回形针和硬币等,检测电路输出电压均有明显的变化,各种金属异物的尺寸及材质各不相同,输出电压变化率存在差异,验证了提出的金属异物检测方法的有效性.     

电动汽车无线充电技术初探

随着现代科技水平的发展,新能源无线充电技术应运而生,满足了电动汽车节能、环保及低碳经济的发展需求,未来将成为电动汽车供电技术发展的主要趋势.本文主要阐述了电动汽车无线充电技术的相关知识,希望对电动汽车发展有参考价值.     

电动汽车充电负荷预测系统研究

根据规划的电动汽车在未来规模化的应用将对电网产生重要影响,电动汽车充电负荷预测是分析电动汽车接人电网的基础,目前还没有比较成熟的方法。综述电动汽车接人对电网的影响和电动汽车负荷预测的研究现状,分析充电负荷预测的影响因素,并基于分布函数的蒙特卡洛计算模拟,开发一套区域电动汽车充电负荷预测系统,可实现对不同电动汽车种类、不同电池容量、不同充电方式、不同充电频率等情况下的综合预测,为电动汽车接人电网的影响分析和调控策略制订提供理论和技术支持。     

电动汽车动态无线充电自适应控制方法

针对电动汽车的动态无线充电方式,提出了一种自适应控制算法,对电动汽车的充电功率及其供电来源的供电配比进行优化调节。在代价函数中综合考虑了电动汽车用户的充电满意度、无线充电道路的负荷压力、供电成本以及供电稳定性,通过自适应动态规划（ADP）算法,训练神经网络估计并最小化长期代价函数,得到近似最优的控制策略。仿真结果表明,该方法能够兼顾用户充电满意度和充电道路的负荷压力,同时满足供电成本和供电稳定性的要求。     

电动汽车磁谐振无线充电技术市场应用研究

磁谐振式无线能量传输(Electromagnetic Resonance Power Transmission)简称ERPT)技术是一种新型的电能传输技术,该技术是利用接收线圈固有频率和发射线圈电磁频率相一致时引起强电磁耦合的原理来实现无线充电的.本文以电动汽车磁谐振无线充电系统为研究对象,主要包括其构成、工作原理以及市场应用研究,为该技术市场推广提出可行性方案.     

基于微波功率模块EPC系统的EMC研究

文章以微波功率模块EPC系统为基础，建立了传导干扰及分立元器件的高频模型，对某实际EPC系统的并联谐振倍压变换器的电路拓扑进行了高频建模，分析了其干扰产生及耦合的机理，最后总结了EPC系统EMC设计的关键技术及要点。     

考虑出行温度影响的电动汽车充电功率需求分析

出行温度会通过多方面的干扰直接影响到电动汽车的具体能耗情况,从而导致在不同温度下其充电功率需求的差异.依据统计学原理,在大量样本支撑下,采用最小二乘法获取电动汽车单位公里电耗与出行温度的具体联系,提出一种计及出行温度的电动汽车充电功率计算模型.以北京市某小区配电网为例,采用蒙特卡洛法模拟不同季节(温度)下电动汽车充电负荷的具体差异,分析不同季节下电动汽车负荷对区域电网产生的不同影响,为将来电动汽车充电行为的有序控制提供一种新的分季节调度思路.     

大传输距离下电动汽车无线充电系统优化

针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈结构参数优化流程,同时,在Simulink中搭建无线充电系统的电路仿真平台,对采用优化后线圈结构的无线充电系统性能进行测试。结果表明：随着线圈内径增大,耦合系数先增大,达到峰值后迅速减小;随着线圈外径增大,耦合系数逐渐增大;在不同外径下,线圈的最优匝数均为9匝;3个参数中,增大外径是提高线圈耦合程度最有效的方式;最终优化后线圈的参数为外径480 mm、内径210 mm、匝数9匝,可以实现300 mm距离的电能传输,系统输出功率保持在2.96～3.70 kW,传输效率达到86.54%,横向容许偏移距离可达60 mm。     

基于博弈论的宽带无线系统功率控制算法研究

将博弈论理论应用于宽带无线系统中的多天线的功率控制,构建了分布式通用功率控制的框架. 将功率控制描述为N用户的非合作博弈,用效用函数表示各天线的服务质量（QoS）等级,用代价函数表示达到该等级需要付出的代价,将功率控制描述为最大化净效用（效用函数与代价函数之差）的过程. 同时提出了一个符合该框架的功率控制算法,并证明了该算法收敛于唯一的纳什均衡点,且具有适应不同的QoS等级的可调因子     

基于嵌入式ARM的电动汽车智能充电系统的设计

电动汽车的发展受到电池充电系统的制约.介绍了基于嵌入式ARM的电动汽车充电系统的软、硬件设计过程,并对以LPC2138处理器为核心的嵌入式操作的系统硬件结构、主充电电路工作原理、检测电路以及系统软件设计流程等进行了详细分析说明.实验表明,该充电系统能够缩短充电时间,提高安全稳定性.     

基于直流功率支援因子的紧急直流功率支援策略研究

交直流混合输电系统中功率外送通道发生故障时,功率过剩会导致送端系统大幅波动,利用直流过负荷能力能有效提高送端系统稳定性,而如何对各紧急直流功率支援的效果进行评估,选取最优的支援策略尚待研究。基于多馈入相互作用因子和多馈入有效短路比的概念定义了直流功率支援因子,以四川电网不同功率外送通道故障为例,利用直流功率支援因子对各紧急直流功率支援的效果进行排序,选取最优的支援策略。仿真计算验证了直流功率支援因子的分析结果,表明直流功率支援因子能有效评估紧急直流功率支援的效果。     

基于可调电感的无线能量传输系统优化设计

针对磁耦合谐振无线电能传输系统的参数漂移影响能量传输性能问题,将可调电感Lsc和Ldc分别安装在发射端和接收端,利用小型步进电机控制可调电感Lsc和Ldc,通过这一新技术对系统进行优化设计,实现在高效率的情况下提高系统的接收功率.分析了调谐目标和特征,设计了调谐电路和优化算法,并依据所测数据确定发射端和接收端的匹配参数.为了验证调谐方法的可行性,搭建了实验平台,并做了相关的实验验证.     

电动汽车车载光伏充电系统的研究与设计

研究了一种以车载磷酸铁锂动力电池组为基础的电动汽车载光伏电池充电系统。提出了一种适用于该系统的光伏电池最大功率点跟踪算法———步长自适应电流寻优法,以及适用于电动汽车磷酸铁锂动力电池的三阶段充电控制策略。既能跟踪光伏电池最大输出功率,又能使磷酸铁锂动力电池的使用达到最佳状态。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,并在此基础上完成了系统的设计。     

电动汽车充电路线优化系统的研制

在电动汽车充电站预约网站的基础上,采用用户实际行驶轨迹与网站智能提供方案对比的方式对路线导航加以改进,着重于客户实际行驶路线数据的采集与发送,利用AJAX技术与北斗卫星定位系统及嵌入式微处理器,分别从网站前台与基于HTTP传输协议的后台,采集到网站提供的原始方案与车辆实际行动轨迹,将获得的大数据进行对比与展示,分析出客户的路线习惯,为客户提供更好的充电服务.     

基于GSM模块的无线远程抄表系统现场控制模块研究

在电能计量中实现自动抄表是重要研究内容之一,作者就利用移动通信网技术实现无线自动抄表进行了研究,设计了基于GSM模块的无线远程抄表系统现场控制模块.设计采用了两片新型单片机构成双机系统,组成智能电能表无线远程超表系统的现场控制模块———接口电路,通过MAX232对GSM模块进行控制,以短信的形式完成与上位机的通讯.同时,现场控制模块通过MAX485与电子式智能电能表进行通讯,实现数据的读取,从而实现无线自动抄表.     

电动汽车无线充电金属异物检测线圈电磁特性

在电动汽车无线充电系统中,为实现较大范围内对小型金属异物的有效检测,提出一种金属异物检测线圈电磁特性的分析方法. 基于谐振电路在受到金属异物干扰后会产生失谐现象,论述金属异物检测的基本原理;分析检测线圈电磁特性的主要影响因素,给出将若干个PCB(Printed Circuit Board)型小线圈通过串并联构成线圈组的线圈设计方案;用Maxwell软件仿真分析金属异物进入检测线圈上方对线圈磁场的影响,得到不同的线圈结构参数和线圈连接方式对检测线圈电磁特性的影响规律;在无线充电环境下,用检测线圈组的感应特性仿真实例验证所提出的检测线圈组设计方案的可行性. 结果表明:本文提出的设计方案能够有效抑制电动汽车无线充电过程中环境磁场引起检测线圈的感应电压噪声,金属异物检测线圈电磁特性的分析方法能够为电动汽车无线充电系统中金属异物检测线圈的设计提供指导.     

基于GSM模块的无线远程抄表系统现场控制模块研究

在电能计量中实现自动抄表是重要研究内容之一,作者就利用移动通信网技术实现无线自动抄表进行了研究,设计了基于GSM模块的无线远程抄表系统现场控制模块.设计采用了两片新型单片机构成双机系统,组成智能电能表无线远程超表系统的现场控制模块——接口电路,通过MAX232对GSM模块进行控制,以短信的形式完成与上位机的通讯.同时,现场控制模块通过MAX485与电子式智能电能表进行通讯,实现数据的读取,从而实现无线自动抄表.     

面向电动汽车无线充电市场的迭代双边拍卖算法

在智能电网中,分布式能源具有灵活性,可以支持来自电动汽车的快速变化的无线充电需求。针对无线充电市场采用迭代双边拍卖算法进行电能供需匹配,分布式能源作为电能卖方,汇集商汇集电动汽车的充电需求,作为电能买方,买卖方按照自身效益最大化的原则进行出价。代理商作为拍卖师,根据出价进行电能分配和定价,可以在买卖方隐私信息未知的情况下最大化总效益。仿真结果表明,该算法可以最大化供需双方的总效益,且具有较快的收敛速度,能够保证电动汽车与分布式能源之间电能分配的高效性。     

电动汽车高频交流功率驱动系统

为了改善和提高电动汽车电气驱动系统的性能,提出了一种用于电动汽车的高频交流功率驱动系统。该系统由高频谐振逆变器、高频变压器和高频交流脉冲密度调制变频器组成,高频谐振逆变器将电池组的直流电压逆变为20kHz的高频交流信号,由高频变压器分配给系统的各个部分,采用零电压开关技术的高频交流冲密度调制变频器作为变频电源驱动电机,推动车辆特驶,研究表明,本文提出的高频交流功率驱动系统可以满足电动汽车不同的功率要求,具有噪音低,效率高、体积小,重量轻、能量高和动态响应快等优点。