「钨丝woosmart」华南理工大学吴理豪、张波:电动汽车静态无线充电技术研究综述( 二 )


论文主要内容
上篇要点
①电动汽车无线充电技术研究成果及产业现状
本文从工作频率、装置尺寸、传输距离、偏移容忍度、效率和输出功率等方面对近年来国内外主要科研机构和企业研发的电动汽车静态无线充电系统的性能进行了评估与比较 。
②电动汽车无线充电标准
标准的制定对于电动汽车无线充电技术的实际应用和商业化具有至关重要的作用 。 本文详细归纳了国内外关于电动汽车无线充电的相关标准 。
③电磁安全性研究
电磁暴露关系到人体的健康 , 对系统进行电磁安全性评估必不可少 , 本文总结对比了国内外电磁暴露的安全限值 , 并综述了国内外学者关于电动汽车无线充电系统对人体健康的影响和电磁屏蔽的研究 。
「钨丝woosmart」华南理工大学吴理豪、张波:电动汽车静态无线充电技术研究综述
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下篇要点
①磁耦合机构
磁耦合机构的研究主要侧重在提高线圈之间耦合、提高抗偏移能力、减小线圈体积、减少成本等方面 , 本文对应用于电动汽车无线充电的各类型磁耦合机构的特性进行了概括与对比 。
②补偿网络
补偿网络的选择需要考虑系统性能、负载特性、系统稳定性、抗干扰能力等几方面的要求 , 本文深入分析了4种基本补偿网络和高阶补偿网络的输出特性 , 并给出了相应的工作条件 。
③电力电子变换器
在工业应用场合 , 由于只能获得工频的交流电 , 功率变换器需要将其变换成几十kHz的高频交流电 。 本文系统归纳和比较了现有两种实现方式(AC-DC-AC多级变换器和AC-AC单级变换器)的优缺点 。
④系统建模与优化控制
论述了系统稳态模型和动态模型的建模方法和适用场合 , 并针对电动汽车无线充电时常见的负载变化、耦合系数变化、失谐等几种状况 , 对现有的系统优化与控制方法进行了总结 。
结论
综合国内外电动汽车静态无线充电技术的研究现状 , 可以看到:
①在研究成果、商业化方面 , 目前国内外高校、科研机构对于电动汽车静态无线充电系统的研发大多处于工程样机阶段 , 而各大企业侧重在提供解决方案上 , 仍有不少问题尚待解决:
1)促进科研成果转换 。 加强产学研的有机结合 , 充分利用各大高校、科研机构掌握的前沿核心技术 , 并发挥企业创新主体的作用;2)完善标准制定 。 为产业发展提供基本保障、应用条件、推广基础和服务准则;3)加强电磁安全性研究 。 深入研究高频磁场对人体健康影响以及规避其对人体可能的危害 。②在关键技术方面 , 已经得到了较为充分的研究 , 但仍有以下几个方面需要进一步提高:
1)系统的抗偏移能力 。 目前主要是从磁耦合机构设计、闭环控制等技术层面上来提高系统的抗偏移能力 , 但改善效果有限 , 有必要从机理上寻求突破 。 2)系统的环境敏感度 。 电动汽车无线充电应用场合较为复杂 , 系统内阻、谐振频率等参数易受到影响 , 采用磁屏蔽等传统方式 , 会增加系统成本与体积 , 需要进一步从原理上对系统抗谐振频率等固有参数变化的能力进行研究;3)系统结构的优化 。 传统结构多是基于多级变换器 , 成本高、效率低 , 研究级联数少高效的电力电子变换器 , 有利于系统性能的整体提升;4)系统动态模型的建立与鲁棒性控制 。 当前对于无线充电系统特性的分析与控制 , 大都是基于系统的稳态模型 , 对于系统暂态响应、非线性特性的分析还较为缺乏 。 【「钨丝woosmart」华南理工大学吴理豪、张波:电动汽车静态无线充电技术研究综述】引用本文
吴理豪,张波.电动汽车静态无线充电技术研究综述(下篇)[J].电工技术学报,2020,35(8):1662-1678.WuLihao,ZhangBo.OverviewofStaticWirelessChargingTechnologyforElectricVehicles:PartⅡ.TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety,2020,35(8):1662-1678.