电动汽车分段动态无线供电系统研究文献综述

 2022-11-01 14:11:49

文献综述(或调研报告):

引言:

众所周知,目前全球能源危机,化石燃料储量已经告急,电能作为一种清洁高效的二次能源在居民生活的组成中扮演着越来越重要的角色。人们对于电力的掌握和使用随着时代的发展也从未停止过脚步。从有线传输到无线传输就是人们在对电能认识更加深刻的基础上提出的具有重大意义的变革,相较于传统的有线电能传输,无线电能传输可以满足许多特殊场合的应用,而且更加的可靠、便捷和安全。

无线电能传输(WPT)技术的相关研究开始于19世纪80年代,从Nikola Tesla用50KHz的交流电点亮远处的白炽灯【1】,到现在逐步商业化的运用,人们对于无线电能传输的探索从未停止,并且在现代的能源环境与要求中越来越体现出独有的优势。在无线电能传输的应用领域上,电动汽车的动态无线供电是备受关注的一项应用。采用动态无线供电的电动汽车从埋设在道路下方的能量发射装置获得能量,可以比传统的电动汽车少搭载,或者不搭载电池组,节省了巨大的空间,而且可以延长续航里程,提高电能供给的便捷性和安全性【2】

虽然有着这种优点,但是目前的动态的无线电能传输技术还不是很完善,还存在着许多亟待解决的问题。为了给电动汽车提供足够的电能补给,通常需要铺设长达数公里甚至几十公里的导轨。电动汽车所需要的电能相对来说是比较大的,如何能使电动汽车获得最大的效率,减少发射端和负载端之间消耗散失的能量,如何提高系统对于敏感参数变化的适应能力都是我们需要认真探索的问题。针对动态无线电能传输存在的这些问题,通过查阅相关资料,掌握相关知识,了解国内外研究现状并提出自己优化处理的相关方法是具有重大意义和研究价值的。

正文:

1无线电能传输的基本结构和基本原理

1.1磁感应耦合式WPT

磁感应耦合式WPT的基本组成部分包括整流滤波、高频逆变、原边补偿、可分离变压器、副边补偿器和电流调理等。其基本原理是把由电网输出的工频交流电通过整流变为直流电,然后经过逆变器,得到高频的交流电并输入到可分离变压器的原边绕组,从而通过高频磁场将能量传输至副边,再将副边得到的高频电流经调理电路得到负载使用的工作电流。其结构如图1-1【3】【4】

工频交流

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