電動汽車諧振式動態(tài)無線供充電裝置設(shè)計說明書(存儲版)
【正文】 sfer (WPT). IEEE, 2021: 131134. [3] Sall225。 3）無需日常人工維護(hù)，節(jié)省人工費(fèi)用。 2） 充電更方便、快捷，技術(shù)更為先進(jìn) 利用諧振式無線充電技術(shù)可以使電動汽車隨時隨地充電，省去了有線充電繁瑣的過程。 MR X穩(wěn)壓電路L M 2 2 6 7 6MC 1C 2V i nG N DF BB O O TS WN CE NLC bZC o u tR 1R 2R 3 圖 12. 整流和 穩(wěn)壓電路 其中接收線圈為 RX，采用全橋整流電路，整流二極管型號為 1N5819；穩(wěn)壓電路中具體參數(shù)為 ： 輸入電壓 Vin 為 8V42V，穩(wěn)壓器采用 ， C1=150uF（ 電解電容 ）， C2=1uF，電壓采樣電阻 R1=1kΩ， R2=， R3=100kΩ，電感 L=10μH,電容 Cb=10nF， Z 為肖特基穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值為 100V，輸出濾波電容 Cout=68μF，負(fù)載為電動小汽車的 驅(qū)動 電機(jī)。根據(jù)文獻(xiàn) [10]， QL應(yīng)取 5~10，其他參數(shù)的設(shè)計為： 2LQRL f?? (4) 1 1 .1 1 0(1 )2 1 .7 8 7 9LLC fQ R Q??? ? (5) 0 20 .8 10 .1 8 3 6 (1 )24LL QC fR Q??? ? (6) 根據(jù)以上關(guān)系，可以設(shè)計本作品高頻逆變器的參數(shù)如表 1 所示。 以單個螺旋線圈為例，用 HFSS 軟件仿真得到的 S 參數(shù)曲線如圖 7 所示，根據(jù) 圖 7的 S 參數(shù) 幅值 的最大值可以確定線圈的固有頻率。由圖中可見，諧振耦合無線電能傳輸系統(tǒng)存在過耦合、臨界耦合和欠耦合三個區(qū)域。接收線圈中的電能經(jīng)整流濾波和穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路給負(fù)載電池進(jìn)行充電。傳統(tǒng)電動汽車一般采用有線充電方式，但其要考慮很多問題：如充電安全問題，特別是下雨的時候，可能導(dǎo)致電擊觸電等意外；另外充電站、 插座、電纜等易于損壞，還可能面臨被偷的危險；換電站、充電基站等都是建在地面以上，占用大量空間，影響視線，夜晚容易造成交通事故；還有充電站的建設(shè)和維護(hù)成本較高。 通過優(yōu)化設(shè)計，可以使得電能無線傳輸部分的效率達(dá)到 90%以上 [12]。 目前無線充電技術(shù)（ 或 無線電能傳輸技術(shù)， Wireless Power Transfer, WPT）主要有三種：諧振式，感應(yīng)式和輻射式。理論分析表明未被負(fù)載吸收部分的能量會返回發(fā)射端，從而不會對效率造成影響 [8]。 或者根據(jù)電動汽車 底盤與地面 距離的需要，設(shè)計發(fā)射和接收線圈的尺寸，同樣實現(xiàn)電動汽車最佳的輸出功率。 開關(guān)管 T 采用 MOS 管，正常工作時要能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。 平 面 盤 式空 間 螺 旋 式 圖 10. 無線充電線圈形狀 實際實驗中的線圈與電動小汽車大小相當(dāng)，尺寸約為 20*10（單位： cm），為了增強(qiáng)發(fā)射線圈和接收線圈之間的耦合 且便于后面計算 ，我們采用兩片相同的印刷 電路板 線圈 。 左圖發(fā)射線圈和接收線圈錯開，右圖發(fā)射線圈和接收線圈上下重合。 5） 對人體無害 諧振式無線輸電屬于近場非輻射能量傳輸，對于人體和周圍非諧振體基本上不會產(chǎn)生任何危害，可以保證安全。n J, Villa J L, Llombart A, et al. Optimal design of ICPT systems applied to electric vehicle battery charge[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021, 56(6): 21402149. [4] Wang C S, Stielau O H, Covic G A. Design considerations for a contactless electric vehicle battery charger[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021, 52(5): 13081314. [
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1