摘要：电动汽车就是以车载蓄电池提供的电能作为动力的一种新型环保汽车,是解决不可再生的化石能源大量消耗、环境污染以及降低运营成本的重要途径。电动汽车的充电方式分为有线充电和无线充电两种。有线充电方式操作不便、插拔时容易产生电火花且不能工作在雨、雪等恶劣条件下,严重制约了电动汽车产业的发展；而无线充电方式操作简便、没有接触损耗且没有高压触电风险、易于实现自动化,是当今市场发展的主要方向。

作者：翟鹏伟

本文基于电磁感应定律、利用谐振及耦合原理,对电动汽车无线充电技术的理论进行了详细地分析,对能量非接触传输模型中的S-S模型及S-P模型进行了建模推导,并通过仿真及实验验证了模型的正确性。本文中针对无线充电系统的工作状态以及芯片、元器件参数、型号进行了详细的分析及设计,并通过PSIM和PSPICE仿真软件进行了仿真验证。最后,搭建了一台无线充电系统,实现了对电动汽车车载蓄电池进行充电的功能,验证的设计的合理性以及理论分析的正确性。无线充电系统分为三级电路：第一级为功率因数校正级,主要实现功率因数校正功能,提高功率因数并减小电流谐波含量,以减小系统对电网的污染；第二级为能量无线传输级,包括DC-DC控制电路、全桥高频逆变电路、S-S传输结构以及同步整流电路,以实现能量的无线传输；第三级为充电控制级,以实现对蓄电池充电的控制。本课题中电动汽车无线充电系统实验平台稳定工作,可对4台SP12-50型铅酸蓄电池进行无线充电。当电池电压为48V、输出功率为500W时,整机效率82.5%,能量无线传输距离为15cm,线圈的外径46cm,功率因数0.98。

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