电动汽车无线电能传输充电系统串联谐振主电路设计.rar

摘要:第二次工业革命将人类社会带入了电气化时代，由于传统“有线”的电能传输存在摩擦、老化、容易产生电火花等问题，影响到用电设备的使用寿命和用电安全。因而实现无线电能传输将使人类应用电能更加宽广、更加灵活。无线电能传输方式分为电磁感应式、电磁辐射式、电磁共振式三种。在汽车工业领域，各国都把电动汽车作为发展方向。电动汽车的能源及电力驱动系统是电动汽车的关键技术之一，无线充电则是研究和发展的重要方向。

　　　本论文采用第三种无线充电方式电磁共振式，集合磁耦合谐振式无线电能传输技术发展的现状，设计了采用磁耦合谐振式无线电能传输技术的电动汽车无线充电主电路。分析研究了针对三相380V/50Hz交流输入，10kW功率情况下的实现方案，主电路技术指标的参数设计,并分析了从三相整流、单相逆变、高频变压、高频整流等各部分电路的基本工作原理，并对设计方案作了仿真实验及软件调试。

　　　本文详细计算了主电路各个部分的电压电流参数，分析所用器件的技术参数及型号。针对三相整流部分和逆变谐振部分作了详细的原理分析，并用电路仿真软件Multisim进行了仿真实验及调试，对电压电流的仿真波形结果作了分析。

关键词：无线电能传输；主电路；软件仿真；磁耦合谐振式

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 电动汽车无线电能传输技术-1

1.2.1无线电能传输技术的分类-1

1.2.2电动汽车无线充电技术的研究进展-2

1.3 磁耦合谐振式无线电能传输技术新进展-2

1.3.1 磁耦合谐振式无线电能传输技术基本结构和工作原理-2

1.3.2 磁耦合谐振式无线电能传输技术研究现状与热点问题-2

1.3.3 磁耦合谐振式无线电能传输技术研究的问题及发展趋势-3

第2章 电动汽车无线电能传输充电系统串联谐振主电路拓扑选择-5

2.1 充电系统主电路的设计指标与需求-6

2.2无线电能传输充电系统串联谐振主电路工作原理-7

2.2.1 三相整流滤波电路工作原理-9

2.2.2 单相高频整流滤波电路工作原理-10

2.2.3 变压器电路工作原理-11

2.2.4谐振电路工作原理-12

2.2.5 逆变电路工作原理-13

2.3 本章小结-14

第3章 充电系统串联谐振主电路参数计算及硬件选择-15

3.1 主电路参数计算-15

3.1.1 三相整流滤波参数计算-15

3.1.2单相高频整流滤波参数计算-15

3.1.3 高频变压器参数计算-16

3.1.4 LC串联谐振参数计算-16

3.2 硬件电路的参数设计-18

3.2.1 滤波电容的选择-18

3.2.2 高频变压器的选择-19

3.2.3 IGBT管的选型-20

3.2.4 谐振电容的选型-21

3.2.5 输出滤波整流电容的选择-21

3.2.6 输出整流二极管的选型-21

3.5 本章小结-22

第4章 串联谐振主电路调试与仿真-23

4.1 仿真软件Multisim介绍-23

4.2 三相整流滤波电路仿真-24

4.2.1 仿真电路图及分析-24

4.2.2 仿真结果及分析-24

4.3 逆变电路仿真-25

4.4 本章小结-28

参考文献-29

致  谢-30