電動汽車諧振式無線充電系統(tǒng)研究

2.38萬字 58頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 電動汽車可以很好地解決機動車污染排放和能源短缺問題，因此受到了很多國家和政府的鼓勵。電動汽車的充電方法主要有兩種:一種是有線充電，也叫接觸式充電，一種是無線充電，這是一種新型的充電方式也叫無接觸式充電。它主要利用無線電能傳輸技術(wireless power transferWPT)。目前無線電能傳輸主要有3種形式:感應式、諧振式和微波無線電能傳輸。通過這種充電方式最終實現(xiàn)充電系統(tǒng)和電動汽車的無物理接觸的電連接，不僅有利于提高充電系統(tǒng)的安全系數(shù)，也有利于讓汽車改用小容量、長壽命電池的頻繁充電來解決傳統(tǒng)動力蓄電池容量小的問題，從而在提升安全性的同時，降低它的價格。
本文確定以基于磁場諧振耦合原理的諧振式無線充電技術實現(xiàn)電動汽車無線充電。首先介紹了非接觸感應電能傳輸?shù)脑?、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。之后針對非接觸感應電能傳輸系統(tǒng)的構成，分析諧振式無線充電技術的原理。之后討論了非接觸感應電能傳輸系統(tǒng)的設計，進而對動力蓄電池無線充電系統(tǒng)原邊及副邊電路進行電路結構和參數(shù)設計。
由于充電過程復雜，必須對電池狀態(tài)進行實時監(jiān)控，及時了解蓄電池組當前狀態(tài)，優(yōu)化充、放電性能，延長蓄電池使用壽命，提高使用效率和可靠性。本文以單塊12V\7Ah鉛酸蓄電池作為實驗對象，以51單片機為控制核心，搭建基于蓄電池智能監(jiān)測芯片DS2438的蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)。該管理系統(tǒng)由電池信息量采集子系統(tǒng)和蓄電池充電控制子系統(tǒng)組成。蓄電池充電控制子系統(tǒng)根據(jù)蓄電池信息量采集子系統(tǒng)采集得到的蓄電池實時參數(shù)，進行充電參數(shù)的選擇控制，本文以216V\70Ah的動力蓄電池組作為分析對象，確定采用先恒流再恒壓、最后涓流充電的三階段充電方式進行動力蓄電池的無線充電，驗證了諧振式無線充電技術對電動汽車無線充電的可行性。


關鍵詞： 電動汽車，諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)，動力蓄電池，蓄電池管理系統(tǒng)