原文传递
无线充电系统平面变压器绕组优化与补偿研究
| 论文题名： | 无线充电系统平面变压器绕组优化与补偿研究 |
| 关键词： | 电动汽车;无线充电系统;非接触平面变压器;绕组分布;能量传输;原副边补偿 |
| 摘要： | 近年来，随着社会的日益进步和科技的飞速发展，电动汽车技术也得以日臻完善。电动汽车技术的发展可谓是势在必行，环境污染因素首当其冲，它严重影响了人们的日常生活，而电动汽车低碳环保，有利于减少大气污染。但电动汽车的稳步发展必须有高效的充电技术提供保障，所以无线充电系统中非接触平面变压器的性能研究是关键环节。通过对变压器的绕组优化，并以提高传输效率、减少变压器损耗和漏感为目的，分析变压器模块中的补偿技术，具有重要的意义与广泛的应用前景。 本文针对平面变压器的工作原理和线圈技术进行研究，并通过仿真和实验验证了所设计的非接触平面变压器具有漏感小、传输效率高的优势，所做主要工作如下: 首先通过无线充电系统中的非接触变压器，研究其绕组分布方案并进行提高平面变压器传输效率的优化设计。文中提出了一种环绕式绕组分布方案，并对比现有的侧边式绕组结构，建立了两种形式的变压器磁路模型，讨论了各模型的传输性能，证明了所提出方案的优越性。在此基础上，采用环绕式绕组分布方案进行平面式变压器的设计，定量分析了变压器的传输性能，并进行了优化设计。 接着研究了平面变压器的线圈技术，结合其损耗和寄生参数的分析，可知降低漏感最有效的方法就是减小绕组匝数，但在给定参数和拓扑的前提下，减小绕组匝数会使得磁芯损耗增大，分布电容增大，所以改变绕组匝数要经过综合考虑，不过漏感还与变压器绕组排布方式有关。此外，变压器的损耗还与温度有关，为实验的设计奠定理论基础。 最后研究了变压器模块原副边补偿技术，将原边高频逆变电路和非接触变压器看作一个整体，组成非接触式变压器，通过对非接触变压器的补偿进行定量分析，得到了能量传输效率、开关角频率和补偿参数的关系。在此基础上，提出了优化的补偿方案，加入补偿后的非接触式变压器能够等效为，对非接触平面变压器进行设计，搭建仿真模型和实验原理样机对结果进行验证。仿真和实验结果表明:所设计的环绕式平面变压器在原副边串-并补偿情况下，和未加补偿相比，能有效提高传输效率，优化后的非接触式变压器传输效率提高至90％以上。 |
| 作者： | 刘炫阳 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 何耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
