電動汽車無線供電系統(tǒng)導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，不過受制于當前的電池技術，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技術為基礎的電動汽車無線供電技術得到了眾多高校和研究機構的重視，該技術通過埋在路面下的能量發(fā)射導軌（線圈）以無線的方式實時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)射導軌一般采用分段式設計，系

2、統(tǒng)只對車輛所在導軌進行供電，這樣就要求系統(tǒng)能夠感知運動中的電動汽車的位置，從而選擇正確的導軌進行供電。
　　本文以實現(xiàn)電動汽車無線供電示范系統(tǒng)為目標，主要從車輛位置的檢測和導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)總體構成，并在此基礎上對系統(tǒng)進行需求分析。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軌切換控制方案的基礎上，提出了一種雙線圈位置

3、系統(tǒng)與對應的導軌切換控制方案。
　　結合理論推導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行了設計。其中針對信號發(fā)射電路的軟開關設計給出了一種基于鎖相環(huán)的固定超前補償時間電路，克服了傳統(tǒng)C-R超前補償電路超前時間調節(jié)范圍窄，且隨頻率變化而變化的弊端；在信號線圈設計方面，為了滿足抗偏移指標，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部模數(shù)轉換器的單片機完成，降低系統(tǒng)成本的同時增加了系統(tǒng)的可靠性和可維護性。
　　在導軌切換控制方面，給出了一種兼顧能效特性和系統(tǒng)成本的簡化型混合導軌配電模式，在此模式基礎上，根據(jù)檢測到的位置信號設計出一種能夠識別車輛行駛方向并實時控制各段能量發(fā)射導軌的接入或切出的控制程序，并給出切換控制相關電路中的重要設計細節(jié)。
　　最后搭建了位置檢測和切換控制相關電路，完成了相關控制程序的設計，驗證了前述分析和設