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电动汽车无线充电系统中动态阻抗匹配方法的研究
| 论文题名： | 电动汽车无线充电系统中动态阻抗匹配方法的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;蓄电池;无线电能传输系统;动态阻抗匹配;自适应控制 |
| 摘要： | 针对电动汽车传统接触式充电方法存在的安全隐患及不便利问题，产生了无线电能传输技术。无线电能传输技术与传统接触式充电方式相比较，具有明显的灵活、方便的优点。影响无线电能传输效率的因素有很多，包括耦合因数的大小，传输过程中的频率稳定性，电磁兼容，阻抗匹配等问题。 本文主要研究了无线电能传输系统中对传输效率影响较大的阻抗匹配问题，相对传统的阻抗匹配技术，本文中的动态阻抗匹配系统能对动态的负载做到实时、快速、稳定的匹配，提高无线电能传输效率，使功率传输最大化。 本文对等效电源端和电动汽车电池负载端的阻抗特性进行了分析，重点研究了后者，建立改进型的蓄电池等效电路模型，在此基础上推导了蓄电池等效数学模型，并利用Matlab/Simulink仿真软件进行仿真得出蓄电池阻抗的动态变化曲线。 在深入理解阻抗匹配原理的基础上，利用Smith圆图进行了静态阻抗匹配分析，对常用阻抗匹配网络进行了改进，搭建了新型Γ型匹配网络，对其参数变化范围进行了估算。 设计了动态阻抗匹配系统，该系统由中央处理模块、可变参数调节模块和反射系数检测模块组成，在可变参数调节模块中引入步进电机控制，并将参数位置信息送入中央处理模块。提出了一种可以同时检测反射系数模值和相位的方案，应用于反射系数检测，提高了整个系统的匹配速度。 深入研究了动态阻抗匹配的优化算法，包括坐标轮换法、最速下降法、模拟退火算法和粒子群算法，针对这几种算法的不足，采用新型优化算法进行自动阻抗动态匹配。实验结果表明，论文所设计的阻抗匹配系统可实现阻抗动态自适应匹配。 |
| 作者： | 张玉 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 王安娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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