路面材料磁化对无线电能传输的能量损失效应研究

无线充电路面是将无线电能传输技术与路面结构相结合的一种新型智能路面,可使路面同时满足行驶功能和无线充电功能.设计实用的无线充电路面,需要将传输装置埋设于路面材料中,如水泥混凝土和沥青混凝土材料.无线电能传输是路面中的原边线圈和电动汽车上的副边线圈经感应耦合谐振完成的.现有无线电能传输过程都是在空气中进行的,当传输过程需...     

电动汽车无线充电系统的研究

随着国家大力发展新能源,减排和节能逐步成为了新能源汽车技术发展的主要方向。电动汽车逐步成为了汽车行业发展的一种趋势,而充电设施技术却制约着电动汽车的发展。当前电动汽车的充电方式普遍为有线接触式充电,这种充电方式在实际操作中有诸多不便。本文以无线电能传输为基础,提出一种基于磁耦合谐振式的电动汽车无线充电的设计方案。针对充放电传输效率问题,设计一种改进型的ZCT-PWM软开关斩波电路,利用软开关变换电路,减小了充电过程中的开关损耗。同时,采用基于TMS320F2812的DSP充电控制回路,进行了相关的实验测试。其实验结果证明了设计方案的合理性和正确性。     

经胎电场耦合式电力传输系统的研究

针对电动汽车磁电式动态无线电力传输系统电磁辐射严重和成本高等问题,本文中利用轮胎内置钢带与地面铜箔之间的板间电容,建立了经胎电场耦合式电力传输(ECPT)系统,实现车辆行驶过程中的动态无线电力传输。首先分析了轮胎与地面铜箔之间的板间电容情况,接着根据电容耦合双谐振拓扑结构二端口网络的阻抗匹配情况分析了板间电容和工作频率等对ECPT系统负载功率和传输效率的影响,并给出了ECPT系统的电路拓扑设计和参数优化方法。最后通过仿真和实验,验证了ECPT系统的实际效果,实现了60 W的无线电力传输。     

基于神经网络的电动汽车动态无线充电功率控制

为实现多初级绕组并联电动汽车的动态无线充电,建立双发单收无线电能传输系统模型,得到动态模式下的传输特性与磁场分布。为保证输出功率的稳定调节,增加基于副边控制的升压型变换器。设计了反向传播(BP)神经网络控制器,通过控制高频开关管占空比的变化,实现输出电流的平稳控制。仿真分析表明,所设计的BP神经网络控制器在控制速度、超调量、控制稳定性等方面均优于传统PID控制,同时具有较好的泛化能力。     

电动汽车无线供电系统电能发射与接收线圈优化

为解决基于感应耦合电能传输(ICPT)技术的电动汽车无线充电过程中,能量获取线圈经过发射线圈连接处时互感显著下降的问题,提出了一种多阶梯形与相嵌式相结合的无线电能发射线圈结构,并通过理论分析获得了线圈的规格参数,搭建了基于COMSOL Multiphysics与MATLAB/Simulink的仿真和试验平台,仿真及试验结果表明:能量获取线圈经过新结构发射线圈切换域时线圈互感波动率≤6%,其电压波动在±8%范围内,并能在横向偏移±5 cm范围内保持电压稳定,有效地解决了互感显著下降的问题。     

电动汽车无线充电系统耦合线圈仿真分析

电动汽车无线充电技术以其运行安全、方便灵活等优点受到了越来越多的关注,为电动汽车发展提供了新鲜活力。耦合线圈是无线充电系统中电能场能转换、能量传输的关键部件,从根本上影响整个系统的性能。文章首先在有限元仿真软件Ansys Maxwell中建立耦合线圈模型,包括只有耦合线圈、带磁芯铝板的耦合线圈两种;然后针对两种模型进行仿真,分析磁芯铝板对磁场分布、互感和耦合系数的影响,同时仿真得出互感、耦合系数与耦合线圈的传输距离、偏移距离之间的关系。     

南方电网成功研制电动汽车无线供电车道

南方电网广西电网公司“面向智能电网的无线电能传输关键技术研究”项目近日通过验收,为电动汽车无线供电的车道目前已投入使用。这个获得7项发明专利授权的科研成果．通过无线传导的方式为车辆提供电能。     

智能道路无线充电系统耦合线圈互操作性分析

无线充电线圈的互操作性是智能道路无线充电系统的关键性能指标。为分析耦合线圈的互操作性，首先建立了无线充电系统及耦合线圈的仿真模型，选取了3种不同形状和对应尺寸的线圈作为发射线圈和接收线圈，利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件，分别分析了不同形状和尺寸以及不同组合形式线圈对无线电能传输系统效率和耦合线圈互操作性的影响。另外，采用MATLAB/Simulink对无线充电系统的传输效率进行了仿真分析。为验证仿真结果的准确性，对无线电能传输的试验装置进行了测试验证。研究结果表明：随着线圈传输间距的不断增加，线圈的自感不变而互感不断降低，同时其耦合系数和系统的输出效率也会随之减小；圆形线圈的互操作性优于方形线圈，其中方形-方形耦合线圈互操作性最差，圆形-圆形耦合线圈互操作性最优，其最大传输间距提升9%~12%；大尺寸线圈的互操作性优于小尺寸线圈，且线圈尺寸的变化对于互操作性的影响大于线圈形状。研究结果为智能道路无线充电系统设计提供了理论依据。     

分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制仿真

本文研究通过直接横摆力矩控制来提高分布式驱动电动汽车稳定性问题。针对充分发挥四轮独立驱动电动汽车各电机独立可控的特点来提高车辆稳定性的问题,提出了基于滑模变结构控制原理的车辆稳定性分层控制策略。其中,以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量,设计了上层附加横摆力矩层。考虑地面附着条件和电机外特性约束,设计了下层动态转矩分配层。通过Simulink与Carsim联合仿真表明,所设计控制策略提高了车辆的稳态行驶能力,增强了车辆的横向稳定性,控制策略行之有效。     

磁耦合谐振式无线充电系统的串串补偿拓扑研究

随着新能源技术及其相关基础设施的不断发展建设,电动汽车得到迅猛发展。目前电动汽车的有线充电方式和换电方式均有其不可避免的缺点,无线充电技术随之成为电动汽车的研究热点。其中磁耦合谐振式无线充电技术具有高传输效率和与汽车底盘高度的完美适配的充电距离,非常适用于新能源电动汽车的无线充电应用。然而磁耦合谐振式无线充电系统的本质是一个松耦合变压器模型,该系统存在无功功率,需要在原边线圈和副边线圈之间添加相应的补偿网络来弥补无功功率。本文针对串串型的补偿拓扑进行分析研究,建立电路模型,推导其补偿网络参数,分析研究其输出功率和传输效率特性。分析研究表明,串串型补偿拓扑结构具有较高的输出功率和传输效率,适合应用于电动汽车的无线充电。     

电动汽车动力性能计算与仿真

为了提高电动汽车的动力性能,对影响电动汽车动力性能的参数进行分析,提出了计算电动汽车动力性的方法,并基于ADVISOR按照动力性的指标进行仿真,为电动汽车的设计和参数选取提供参考。     

电动汽车混合驱动与混合制动系统——现状及展望

各种电动汽车(EV)的混合驱动与混合制动的性能严重地影响着车辆的节能及安全。本文从参数匹配优化、耦合能量管理、动态协调控制等方面,综述了混合驱制动系统全球最新研发进展,提炼了本质科学问题与共性技术体系。为了提升电动汽车性能,在混合驱制动系统研发方面需进一步解决的是:优化面向整车动力学过程中的系统参数匹配;构建电动汽车运行的信息物理融合系统,后者可提供多源双向驱制动能量在线优化的管理平台;探索极端工况下系统的动态特性、耦合机理和面向动态过程的协调控制方法。     

电动汽车无线充电高效高利用率磁芯的多目标优化设计

基于电动汽车无线充电的非对称DD线圈与LCC-SP拓扑，优化设计了一种新型磁芯结构，以解决发射端磁芯的非均匀磁通所导致的磁芯高磁损耗与低利用率问题。首先，针对参考线圈组建立了其等效电路模型与等效磁路模型，分别为磁芯损耗的剥离计算与磁芯结构的排布设计提供理论支撑。同时，提出磁芯磁通均匀性的评价指标CV(B)，并建立了其与磁芯损耗及磁芯体积的定量关系，为磁芯优化提供了优化方向及优化边界。然后，基于线圈组等效模型提出了新型发射端磁芯结构，并对其关键结构参数进行敏感性分析，以期减小优化变量复杂度。最后，以最大耦合系数与最小均匀系数作为优化目标，采用COMSOL与Matlab联合仿真完成了基于NSGA-II多目标优化算法的新型磁芯结构优化。结果表明，优化后磁芯利用率及效率得到改善，优化磁芯体积仅占原参考磁芯的60%，线圈传输效率提升至98.117%，磁芯损耗减小约10 W，证明了所提优化方法的有效性。     

电动汽车无线充电应用及发展趋势

针对无线充电技术在电动汽车领域的应用,分析了应用需求中的功率传输特征,给出了常用的系统电路架构。介绍了无线充电技术发展的历程,对目前主流研究机构的研究情况进行了分析。给出了电动汽车无线充电系统面向市场商用的条件,对应用了无线充电的国内外主要车企以及设备制造企业的现状进行了介绍,并概况了目前国内外标准化的现状,此外,也对目前行业内的电动汽车动态无线充电系统示范运营情况进行了介绍。最后,对面向商用的无线充电技术存在的问题以及发展趋势进行了分析,为电动汽车无线充电的技术研究及市场发展提供了参考建议。     

带随机网络时滞补偿的测功机动态负载模拟

本文研究了控制网络传输时滞影响下测功机加载控制算法。首先,针对一款前驱电动汽车,建立车辆与台架动力学动态耦合模型和服从均匀分布的随机网络诱导延时数学模型。其次,为改善测功机网络控制系统负载模拟性能,提出了一种基于预测控制结构的随机网络诱导延时补偿算法;接着通过系统增广将随机系统跟踪控制问题转化为鲁棒镇定问题,并分析系统H∞性能,通过非线性优化问题得到系统控制增益。最后,进行了防抱死制动控制台架测试的仿真,结果表明:提出的方法可大幅提升测功机负载模拟精度。     

四轮转向电动汽车车架的设计与有限元分析

现有电动汽车底盘普遍为在传统汽车的基础上进行的改进,不能很好的适应电动汽车特有的结构,为更好的实现四轮转向的功能,重新设计了适合四轮转向电动汽车的车架。应用三维软件SolidWorks,通过整车虚拟装配确定了合理的四轮转向电动汽车的车架结构,进而建立了车架的三维模型。运用有限元分析理论,将模型导入Ansys Workbench软件后,建立了车架的有限元模型,对车架在弯曲和扭转工况下的静态结构性能进行了分析,得出相应工况下的应力和应变大小;还进行了模态分析,避免了共振。在满足强度和刚度的条件下对车架结构进行了改进,并通过焊接加工得到了适合四轮转向电动汽车的车架,对以后电动汽车底盘的改进设计提供了参考。     

微型四轮独立驱动电动汽车减震器结构设计

基于四轮独立轮毂电机驱动电动汽车的结构和发展需求,提出一种自供能智能减振器的设计,分析了四轮独立轮毂电机驱动电动汽车的车身受力特点及减震器设计要求,给出了该智能减震器整体设计方案。     

动力电池SOC动态修正方法浅析

某纯电动汽车在电池温度变化较大情况下,若采用传统单体开路电压法估算SOC会引起SOC跳变、修正过缓、过陡问题,本文针对此现象,提出一种基于动力电池应用的SOC区间动态曲线修正方法。根据电池充放电状态确定目标SOC并计算跟随斜率,安时积分计算时利用跟随斜率加以修正并实时控制,动态修正,能有效解决SOC跳变、修正过缓、过陡问题。     

电动车用磁耦合谐振式无线充电系统的电路模型设计

文章主要从磁耦合谐振原理出发,通过对电动汽车的使用环境考量而设计出的电动车用磁耦合谐振式无线充电系统的教学演示模型。在通过对系统的发射端、接收端、数据收集部分进行设计与分析,可实现直接将220V的系统电源,通过磁耦合谐振效应传递到负载,最终在接收端接收能量。系统最终可在传输距离为10cm的情况下,实现1kW功率的传输,并可通过显示屏直观演示功率效率变化情况等。     

电动汽车电机支架的强度分析

某款纯电动汽车电机支架在使用过程中发生开裂现象,通过在仿真分析软件IDEAS里建立起有限元模型,计算出该支架的应力分布情况并找到零件缺陷。利用仿真分析软件IDEAS对重新设计的电机支架进行了校核分析,得出了理论分析结果,并提出了程序推荐的电机支架新结构。通过实际数据与理论分析结果的对比,证明该分析方法的有效性和实用性,为电动汽车电机支架的可靠性设计提供了理论依据。