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电动汽车无线电能传输系统耦合机构磁辐射抑制方法研究
| 论文题名： | 电动汽车无线电能传输系统耦合机构磁辐射抑制方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;无线电能传输系统;电磁耦合机构;磁辐射抑制 |
| 摘要： | 随着气候变化、能源危机与环境污染等全球性问题的日益凸显，作为新能源汽车代表的电动汽车越来越受到各国重视，传统电动汽车的充电方式为有线接触式，这种方式存在设备充电过程繁琐、受环境局限性大以及电池续航里程短等明显的缺点。随着无线电能传输（Wireless Power Transfer，WPT）技术的发展与应用，该技术被引入到电动汽车领域，并且利用无线传导的方式能够实现电能直接从电网到电动汽车的传输，克服了传统有线接触式存在的缺点。 目前电动汽车无线电能传输系统可分为动态式和静态式两种充/供电模式。静态式充电能够实现停车充电；动态式供电模式需要在地下铺设线圈导轨，使得电动汽车能够边走边充电，由此实现车载电池体积减小，重量减轻。两种充电模式对外界的磁场辐射也有一定的差别，本文主要针对动态供电方式进行研究。 本文对电动汽车无线电能传输系统的基本结构进行了介绍，对耦合机构的磁路进行了等效模型分析。利用有限元计算方法对系统工作时的磁场分布情况进行建模仿真分析，明确了耦合机构接收端应该安装在汽车底盘下方，此时车体内部磁感应强度较弱，人员乘坐区域基本符合安全标准值，车体外部空间的磁感应强度较强，超过了安全标准值，需要进行屏蔽抑制。对于动态嵌入式分段导轨电动汽车无线电能传输系统采用被动屏蔽的方式对系统耦合机构的磁辐射进行屏蔽抑制，对不同屏蔽结构进行了对比研究，发现在耦合机构发射端设置竖直屏蔽带的效果最佳，并对竖直屏蔽带的高度和材料对屏蔽效果的影响进行了研究。 考虑到实际工程应用当中被动屏蔽方式,还会受到成本、施工等因素的影响。因此，本文还针对耦合机构磁辐射主动式抑制方法进行了研究。对主动抑制原理进行了分析，并对结构进行设计，采用了反向抑制线圈结构，利用有限元计算方法对主动抑制线圈的位置和参数设计进行了研究，并且利用电磁耦合机构漏感等效模型分析了主动抑制方法对系统传输功率的影响，说明了主动抑制结构能够对车体侧方磁辐射进行有效的抑制并且对系统传输功率影响较小。 最后为了验证理论分析的正确性，搭建了实验系统，对耦合机构磁辐射主动抑制方法的可行性和有效性进行了实验验证。 |
| 作者： | 周国超 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 苏玉刚;高立克 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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