【摘 要】
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电动汽车的快速发展带动了充电技术和充电装置的发展。目前电动汽车充电设备多采用人工接插电源插头、有线充电的充电方式。充电设备一般为固定式,占用面积较大,汽车只能在指定位置充电,使用效率低,存在线路老化、漏电等问题。无线充电技术具有充电方便、无电气隐患、可操作性高等优点,在电动汽车充电方面有着广阔的发展前景,因此研究影响电动汽车无线充电效率的因素,设计高效智能无线充电装置具有重要的研究意义。本文首先分
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电动汽车的快速发展带动了充电技术和充电装置的发展。目前电动汽车充电设备多采用人工接插电源插头、有线充电的充电方式。充电设备一般为固定式,占用面积较大,汽车只能在指定位置充电,使用效率低,存在线路老化、漏电等问题。无线充电技术具有充电方便、无电气隐患、可操作性高等优点,在电动汽车充电方面有着广阔的发展前景,因此研究影响电动汽车无线充电效率的因素,设计高效智能无线充电装置具有重要的研究意义。本文首先分析了磁耦合谐振式无线电能传输系统的拓扑结构,分别研究了S-S拓扑结构和S-P拓扑结构对电动汽车无线充电效率的影响,通过对仿真结果的分析提出了可提高耦合系数的拓扑结构优化方法。其次,本文建立了电动汽车无线充电原副线圈模型,分析了无线充电系统中线圈形状与大小对电动汽车无线充电效率的影响,通过对仿真结果的分析,优化了电动汽车无线充电装置线圈结构。同时,本文针对无线充电原副线圈位置变化对无线充电效率的影响进行研究与仿真分析,给出了适合电动汽车无线充电的线圈位置偏移阈值,通过对线圈形状、大小和位置关系的优化分析,给出了充电效率最佳的无线充电系统结构。最后,本文研究了无线充电装置线圈自对正方法并设计了相应装置的软硬件。该装置采用STM32F103ZET6为主控芯片,停车位检测到车辆停车后,车主通过发出充电需求后,充电装置沿轨道运动到指定车位,充电装置接收车辆底盘发出信号并驱动步进电机进行位置调整,以对正线圈从而达到最大充电效率要求。
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