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协同工作模式下电动汽车动态耦合特性研究
| 论文题名： | 协同工作模式下电动汽车动态耦合特性研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电能供应;动态耦合特性;协同工作模式 |
| 摘要： | 本课题重点研究电动汽车如何稳定、高效的获得大功率电能的供应问题。中国是能源消耗大国，在不断开发和利用新能源的同时，如何更加有效地利用现有的能源已经成为共识。电动汽车具有清洁污染小、动力源多样化、能量转化效率高、结构简单、维修便捷等优点。由于通过插电充电桩充电的模式耗时较长，且存在数量少、安全有隐患、维修不便、维护困难等问题，因此电动汽车的无线充电方式被认为是大势所趋，也是实现能源高效利用的重要途径之一。基于该原理的电动汽车动态无线供电技术，不仅可以改善传统接触供电的缺点，原理上还可以大大提高电动汽车的续航里程，对该产业的发展有着重要的推动作用。 首先，本文基于电动汽车的动态充电技术，提出了一套发射导轨可选择性开断的高效供电方案，即将一系列发射导轨分割一定的距离埋入路面，每个发射导轨间相互独立，并可根据电动汽车行驶位置选择性开断，实现电动汽车行驶过程中分阶段充电。 其次，在发射导轨可选择性开断供电方案中，本文选取单个独立的发射导轨，研究其动态充电过程中耦合结构特性。为使系统电能传输指标达到实际应用需求，达到提高动态耦合特性目的，本文从磁耦合谐振式无线电能传输技术出发，对WPT动态耦合系统中电磁耦合结构进行优化设计，在方方型两线圈耦合结构基础上，提出了一种可协同工作的多线圈耦合结构模型。 再次，基于电磁场的仿真分析，对电磁结构进行设计和优化。在对比几种不同的耦合结构基础上，确定了协同调节线圈的最佳放置位置，并选择了协同耦合结构各线圈最佳匝数比。并对提出的新型电磁耦合结构与传统两线圈耦合结构进行仿真对比。 最后，基于硬件电路设计，对电动汽车动态充电系统实验平台进行搭建，对照仿真分析过程对协同耦合结构和两线圈耦合结构进行对比试验，得出协同耦合结构相比于两线圈结构在传输效率方面提升24％，抗偏移能力提高25％。在协同耦合系统发射和接收端加入磁屏蔽结构优化后，协同耦合结构传输效率提升5.1％，偏移能力提高7.1％。并且对优化后的协同电磁耦合结构在不同传输距离下进行了实验分析，得出了该模型的最佳传输距离。 |
| 作者： | 吴晓康 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 杨庆新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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