电动汽车无线充电系统设计

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1、硕士研究生学位论文电动汽车无线充电系统设计学生姓名翟鹏伟学科、专业电子科学与技术研究方向张卫平教授！帀校外导师北方：！业大学研究生院北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：潘洛泽日期：化年广月笈曰学位论文使用授权书学位论文

2、作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。口保密论文注释：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文，密级：，期限：年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用

3、本授权书。本人签名：日期：辦导师签名：日期：雄北方工业大学硕士学位论文电动汽车无线充电系统设计摘要电动汽车就是以车载蓄电池提供的电能作为动力的一种新型环保汽车，是解决不可再生的化石能源大量消耗、环境污染以及降低运营成本的重要途径。电动汽车的充电方式分为有线充电和无线充电两种。有线充电方式操作不便、插拔时容易产生电火花且不能工作在雨、雪等恶劣条件下，严重制约了电动汽车产业的发展；而无线充电方式操作简便、没有接触损耗且没有高压触电风险、易于实现自动化，是当今市场发展的主要方向。本文基于电磁感应定律、利用

4、谐振及耦合原理，对电动汽车无线充电技术的理论进行了详细地分析，对能量非接触传输模型中的模型及模型进行了建模推导，并通过仿真及实验验证了模型的正确性。本文中针对无线充电系统的工作状态以及芯片、元器件参数、型号进行了详细的分析及设计，并通过和仿真软件进行了仿真验证。最后，搭建了一台无线充电系统，实现了对电动汽车车载蓄电池进行充电的功能，验证的设计的合理性以及理论分析的正确性。无线充电系统分为三级电路：第一级为功率因数校正级，主要实现功率因数校正功能，提高功率因数并减小电流谐波含量，以减小系统对电网的污染

5、；第二级为能量无线传输级，包括控制电路、全桥高频逆变电路、传输结构以及同步整流电路，以实现能量的无线传输；第三级为充电控制级，以实现对蓄电池充电的控制。本课题中电动汽车无线充电系统实验平台稳定工作，可对台型铅酸蓄电池进行无线充电。当电池电压为、输出功率为时，整机效率，能量无线传输距离为线圈的外径功率因数。关键词：无线充电，电动汽车，感应耦合，非接触充电北方工业大学硕士学位论文，，，，北方工业大学硕士学位论文目录电动汽车无线充电系统设计摘要弓课题研宄背景及意义无线充电技术概述电动汽车无线充电技术发展现

6、状国外研宄现状国内研究现状课题研究的主要内容电磁感应式无线能量传输原理及控制娜研％基本原理介绍网络的谐振串联谐振并联谐振感应式无线能量传输谐振网络研究谐振结构建模谐振结构建模谐振结构模型验证传输结构频率特性分析控制策略分析恒流控制移相控制变频控制设计设计指标系统结构功率因数校正（电路设计功率因数校正概述功率因数校正技术交错概述北方工业大学硕士学位论文交错硬件电路设计能量无线传输电路设计确定传输结构工作点电路及高频逆变电路设计同步整流电路设计充电控制级电路设计雜仿真及实验结果电路仿真及实验能量无线传输

7、电路仿真及实验充电控制级电路实验结申请学位期间的研宄成果及发表的学术论文致北方工业大学硕士学位论文引言进入世纪以来，随着全球能源大量消耗以及大量未经处理的气体、液体随意排放，全球气候变暖，大气、水资源污染频发，环境问题逐渐恶化，严重威胁人类的生存与发展。因此，低碳、环保、便捷、效率己经成为人类发展所追求的主要方向。在我国经济不断快速发展的同时，环境问题逐渐成为制约社会可持续发展的重要因素。近些年在我国大部分地区出现的雾霾天气严重影响社会的发展、居民的身体健康以及日常生产生活，华北地区、江淮地区以及中

8、原地区尤为严重。经国家相关部分监测，在大城市中引起雾霾的最主要因素就是汽车所排放的尾气。传统汽车消耗的是化石能源，未经处理的尾气中含有大量的污染物，包括有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等，其中固体悬浮微粒就包含在指标的范畴之内。经统计，每一辆汽车一年排放污染物的重量为自身车重的三倍，这些排放物在空气中与其它成分相互作用，产生雾霾、光化学烟雾以及酸雨等严重的环境问题。电动汽车是以纯电能为驱动动力的汽车，没有尾气从而解决了排放问题