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电动汽车用无线电能传输系统的研究
| 论文题名： | 电动汽车用无线电能传输系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;无线电能传输系统;优化设计;仿真模型 |
| 摘要： | 自人类进入电气化时代，电能的传输与供应就始终要依赖于导体。实现无线电能传输(Wireless Power Transfer，WPT)是很多人多年不断追求的理想。实现无线电能传输可以带来在安全性、便利性和经济性方面的诸多优势。将无线电能传输技术与电动汽车相结合，前者应用于后者的充电，可以极大地提高电动汽车电能补充的快捷性和便利性。通过使用无线电能传输技术，电动汽车可以减少车载动力电池组的用量，从而摆脱因为电池研发和制造水平带来的车辆动力性能的下降、制造成本过于高昂等不利因素。同时，由于可以通过无线电能传输装置方便地在停靠和行驶中补充续航所需电力，消费者对于电动车辆续航里程的担忧和焦虑亦可大大减少。因此，可以很大程度上促进公路交通运输的电气化，减少由于车辆燃烧传统的化石燃料引起的有害气体和颗粒物排放，缓解大型城市因为机动车辆排放造成的大气污染。 本文中，采取的思路是将应用于传统的如电机、电磁阀一类电磁装置的建模方法和辅助设计工具引入到无线电能传输系统的分析和优化设计的工作之中，使整个流程兼具便利性和准确性。在介绍了无线电能传输系统的基本原理以及基本结构、引出了电磁感应耦合装置的数学模型之后，分别通过仿真和实验对该系统做了研究。首先，将系统的核心装置即电磁感应耦合装置在有限元软件中建立模型并做分析，得到其电磁参数;然后，将耦合装置的有限元模型作为基础，建立起场路耦合的无线电能传输系统模型并进行了仿真和分析，得到整个系统的性能表现;最后，搭建了使用与仿真相同结构和参数设置的实验电路平台，进行试验，测量了实验原型的性能指标，与仿真结果进行对比，验证了仿真方法的准确度。进一步的，在以上的电路理论数学模型和有限元仿真模型的基础上，建立了与电磁分析耦合的温度仿真模型，针对应用于城市大型电动公交车辆的大功率无线电能传输装置的温度问题做了优化设计，通过使用不同材料组成的混合结构磁芯，在保证电磁性能不变的情况下，降低了地下线盘的温升，改善了其温度分布。 |
| 作者： | 常冉 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 全力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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