電動汽車無線供電系統(tǒng)導(dǎo)軌切換的檢測和控制.pdf

1、作為綠色交通的電動汽車近年來受到了世界各國的高度重視，不過受制于當(dāng)前的電池技術(shù)，續(xù)航短和充電難的問題大大地阻礙了電動汽車的推廣。在此背景下，近年來以ICPT技術(shù)為基礎(chǔ)的電動汽車無線供電技術(shù)得到了眾多高校和研究機(jī)構(gòu)的重視，該技術(shù)通過埋在路面下的能量發(fā)射導(dǎo)軌（線圈）以無線的方式實(shí)時(shí)為電動汽車提供能量，從而使得電動汽車無需配置電池或者配置很少的電池就能大大提高續(xù)航。在電動汽車無線供電系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)能效，能量發(fā)射導(dǎo)軌一般采用分段式設(shè)計(jì)，系

2、統(tǒng)只對車輛所在導(dǎo)軌進(jìn)行供電，這樣就要求系統(tǒng)能夠感知運(yùn)動中的電動汽車的位置，從而選擇正確的導(dǎo)軌進(jìn)行供電。
　　本文以實(shí)現(xiàn)電動汽車無線供電示范系統(tǒng)為目標(biāo)，主要從車輛位置的檢測和導(dǎo)軌切換控制兩方面展開工作，具體工作如下：
　　闡述了電動汽車無線供電技術(shù)的研究現(xiàn)狀，給出了電動汽車無線供電示范系統(tǒng)總體構(gòu)成，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。在分析目前的電動汽車無線供電系統(tǒng)中的車輛位置檢測方案導(dǎo)軌切換控制方案的基礎(chǔ)上，提出了一種雙線圈位置

3、系統(tǒng)與對應(yīng)的導(dǎo)軌切換控制方案。
　　結(jié)合理論推導(dǎo)和仿真證明了雙線圈位置檢測方法的可靠性，接著從檢測信號的發(fā)射電路、發(fā)射與接收線圈、信號接收處理電路三方面對位置檢測裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其中針對信號發(fā)射電路的軟開關(guān)設(shè)計(jì)給出了一種基于鎖相環(huán)的固定超前補(bǔ)償時(shí)間電路，克服了傳統(tǒng)C-R超前補(bǔ)償電路超前時(shí)間調(diào)節(jié)范圍窄，且隨頻率變化而變化的弊端；在信號線圈設(shè)計(jì)方面，為了滿足抗偏移指標(biāo)，通過MAXWELL仿真和MATLAB分析給出了一種合適的線圈尺寸；

4、信號接收處理電路主要由帶內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)完成，降低系統(tǒng)成本的同時(shí)增加了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。
　　在導(dǎo)軌切換控制方面，給出了一種兼顧能效特性和系統(tǒng)成本的簡化型混合導(dǎo)軌配電模式，在此模式基礎(chǔ)上，根據(jù)檢測到的位置信號設(shè)計(jì)出一種能夠識別車輛行駛方向并實(shí)時(shí)控制各段能量發(fā)射導(dǎo)軌的接入或切出的控制程序，并給出切換控制相關(guān)電路中的重要設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
　　最后搭建了位置檢測和切換控制相關(guān)電路，完成了相關(guān)控制程序的設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了前述分析和設(shè)