电动汽车无线供电系统DD型收发线圈优化
2021-12-30赵帆帆
上海电机学院学报 2021年6期
赵帆帆,胥 飞,骆 强
(上海电机学院电气学院,上海201306)
近年来,电动汽车因无污染、零排放以及不依赖化石燃料的特点,逐渐成为未来汽车行业的主流发展方向[1]。传统电动汽车充电技术存在一定的弊端,如:充电频繁、充电时间长、续航里程短、电池组成本昂贵等[2]。在此背景下,动态无线充电技术应运而生。在无线充电技术中,磁耦合机构作为关键部分,许多科研机构对其进行了研究。
Lin等[3]提出了DD以及DDQ型线圈结构,DD型线圈以其较大的充电区域,克服了传统圆形线圈以及磁通管式线圈耦合系数低、水平抗偏移特性较差等缺点。孙跃等[4]在DD型线圈的基础上设计了DDLD型线圈,即双层DD型线圈结构,证实了线圈良好的抗偏移能力和较大的充电区域。
传统DD型线圈充电系统在动态充电过程中,线圈切换互感波动较为明显,且线圈存在内部耦合问题,损耗一部分磁场强度。基于上述问题,本文对传统DD型线圈进行了优化设计。首先,对接收线圈的长度进行设计,解决了动态无线充电过程中的互感波动问题;其次,分析了传统DD型线圈的磁场,得到线圈内部最优的分离间隙和耦合高度;最后,经仿真实验验证了该设计有效解决了供电系统互感波动和内部耦合问题。
1 电动汽车无线充电系统
1.1 电动汽车无线充电系统简介
电动汽车传统DD型线圈能量传输系统如图1所示。系统包括3部分:信号发生与接收系统、初级能量发射系统、次级能量接收系统[5]。系统的运行过程:汽车从右往左行驶时,在车头处的信号发射系统检测到发射线圈时,发出位置信号;……
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