电动汽车非接触式充电系统设计探讨
电动汽车无线充电系统仿真与设计
本次演示的研究目的是深入探讨电动汽车无线充电系统磁场仿真与屏蔽技术， 通过实验研究和数据分析，优化无线充电系统的性能和安全性。具体目标包括：
1、研究无线充电系统的磁场分布规律； 2、探讨磁场屏蔽材料的性能及选用原则； 3、分析磁场屏蔽技术对无线充电系统性能的影响；
4、为电动汽车无线充电系统的优化设计提供理论支持和实践指导。
研究背景
随着全球能源危机的加剧和环保意识的提高，电动汽车的发展越来越受到人 们的。无线充电技术作为电动汽车充电的一种新型方式，具有无需插拔充电插头、 降低磨损和延长使用寿命等优点。然而，无线充电系统中的磁场仿真与屏蔽技术 是制约其发展的关键因素。因此，开展相关研究具有重要的现实意义和理论价值。
研究目的
3、系统控制电路设计与实现系统控制电路主要包括采样电路、控制逻辑电 路等。采样电路负责监测充电过程中的各项参数，如电压、电流等；控制逻辑电 路则根据采样电路的输出，调整充电参数，确保充电过程的安全与稳定。
实验结果我们搭建了一个电动汽车无线充电系统实验平台，进行了为期一年 的实验。实验结果显示，该系统在稳定性、准确性方面均表现出色。在稳定性方 面，充电效率维持在90%以上；在准确性方面，充电位置的误差小于5mm。这些数 据充分证明了无线充电技术在电动汽车领域的可行性。
参考内容
基本内容
随着全球气候变化和环境问题的日益严重，电动汽车作为一种绿色、环保的 交通工具，越来越受到人们的。然而，电动汽车的普及仍面临着充电基础设施不 足、充电时间长、能量密度低等诸多挑战。其中，无线充电技术的出现为解决这 些问题提供了新的可能。本次演示将从技术原理、系统设计、实验结果和应用前 景等方面，全面介绍电动汽车无线充电系统设计。
展望未来，电动汽车无线充电系统的研究仍有广阔的发展空间。在后续研究 中，可以从以下几个方面展开深入探讨：
电动汽车无线充电技术研究与优化
电动汽车无线充电技术研究与优化随着全球对环境保护意识的增强与技术的不断进步，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具正在逐渐走进人们的生活。
然而，其充电方式与传统的燃油车相比还存在一些不便之处。
有线充电需要寻找充电桩并担心充电线的长度，而有时充电站的位置不便利，无法满足充电需求。
此时，电动汽车无线充电技术的研究与优化就显得尤为重要。
无线充电技术通过电磁感应原理实现电能的无线传输，可以大大增加电动汽车的充电效率和便利性。
目前，无线充电技术主要有两种：电磁感应式和谐振式。
电磁感应式无线充电技术是一种非接触式的充电方式，它包括基座上工作的固定线圈以及车辆底盘上的移动线圈。
当车辆停在特定位置后，两组线圈之间会发生电磁感应，从而实现电能的传输。
电磁感应式无线充电技术的主要优点是简化了充电的步骤，减少了人为干预的时间，提高了充电效率。
然而，目前在实际应用中，电磁感应式无线充电技术还存在一些问题，如电能传输效率低、线圈对齐问题以及电磁辐射等。
因此，未来的优化研究应重点解决这些问题。
谐振式无线充电技术是一种利用谐振原理实现电能传输的无线充电方式。
它通过共振装置将电能从电源传输到车辆，无需直接物理接触。
谐振式无线充电技术的主要优点是传输效率高、传输距离远、对车辆位置要求相对较低。
此外，谐振式无线充电技术还具有双向传输的能力，可以实现车辆对电网的能量回馈。
不过，在实际应用中，谐振式无线充电技术仍然面临着效率和安全性的挑战，需要进一步研究和优化。
为了进一步提高电动汽车无线充电技术的效果，需要从以下几个方面进行研究与优化。
首先，需要优化线圈设计。
线圈的设计直接决定了无线充电系统的效率和功率传输情况。
研究人员可以通过改变线圈的形状、大小、材料以及布置方式等来提高线圈的效果。
此外，还可以利用计算机模拟和优化方法来评估和改进线圈的性能。
其次，需要研究车辆与充电基础设施之间的空间对齐问题。
电磁感应式无线充电技术要求车辆与充电基座之间保持一定的对齐度，这对用户的操作和使用体验来说并不友好。
新能源车辆充电系统的设计与研究
新能源车辆充电系统的设计与研究随着全球对环境保护意识的不断增强和传统燃油车辆对环境的日益严重的影响，新能源车辆的市场逐渐兴起。
与此同时，新能源车辆的充电系统也逐渐受到人们的关注，为满足市场需求和环境保护要求，新能源车辆充电系统的设计与研究显得尤为重要。
一、新能源车辆充电系统的发展概况新能源车辆充电系统的发展可以分为三个不同的阶段。
第一阶段是早期的交流充电模式，其充电仅限于低电压和小功率，可靠性和稳定性较差。
第二阶段是半直流充电模式，此种充电方式通常采用低压电流作为能量的传输介质，其最大有功输电容量为15-20KW，通常适用于居民小区或大型商场等场所。
第三阶段是直流充电模式，其传输电能的平均功率可达50KW，此种充电方式成为新能源汽车充电领域的主流。
二、新能源车辆充电系统设计原理新能源车辆充电系统的设计过程中需要考虑到多种因素，包括充电时间、充电模式、电池类型和接口类型等。
目前主要的两种充电模式分别为交流充电和直流充电，交流充电时间较长，通常需要几个小时，而直流充电时间较短，通常在半小时左右就可以完成充电。
由于新能源车辆的电池类型也有所不同，包括锂离子电池和镍氢电池，根据不同的电池类型，充电系统也需要做出相应的调整。
另外，新能源车辆的充电接口也有多种不同类型，包括国家和地区标准、工业标准和厂家标准等，因此在设计充电系统时需要考虑到与车辆之间的兼容性问题。
同时，在充电系统的设计过程中还需要考虑到能量传输的有效性和能效，同时还需要考虑到安全性和用户友好等因素。
三、新能源车辆充电系统的研究进展目前，新能源车辆充电系统的研究已经取得了一定的进展。
主要的研究方向包括提高充电效率、扩大充电范围、实现快速充电以及提高充电安全等方面。
其中，快速充电的研究是目前充电系统研究最为活跃的领域之一。
快速充电系统可以有效的缩短充电时间，提高了新能源车辆的使用效率和可靠性。
同时，新能源车辆的充电安全问题也是研究重点之一，随着新能源车辆市场的不断扩大，充电安全问题也日益突出，如何确保充电过程的安全性和可靠性成为了研究的重点。
电动汽车充电系统设计研究
电动汽车充电系统设计研究随着环保意识的加强，电动汽车逐渐成为人们选购车辆的首选。
在电动汽车的使用过程中，充电系统设计是至关重要的一环。
本文将对现有充电系统的不足之处进行探讨，并提出一些改进方案。
一、现有电动汽车充电系统的问题目前，电动汽车的充电方式主要有快充、慢充以及换电三种方式，但是这三种方式都存在一些问题。
1、快充系统快充系统，顾名思义，是指充电速度较快的充电方式。
目前市面上的快充系统主要有两种，一种是直流快充，另一种是交流快充。
直流快充可以在短短几十分钟内将电量充满，但是其设备昂贵，一台直流快充设备价格高达数十万元。
交流快充相对来说价格较为实惠，但是充电时间较慢，需要数小时甚至一整夜才能将电量充满。
此外，快充电量大、功率高，容易产生电网波动和电力负荷过大等问题。
2、慢充系统慢充系统充电速度较慢，需要较长的时间将电量充满，但是其设备价格适中，且可以在低谷电价时进行充电。
然而，慢充系统的缺点也很明显，需要长时间充电，用户出门在外时间较长时，很难找到充电桩进行充电。
3、换电系统换电系统是一种相对比较便捷的充电方式，用户直接将车辆驶入充电站，进行电池更换即可。
但是，目前换电站的建设成本较高，相应地用户的使用成本也相对较高，且使用范围受限，目前仅在少数区域得到了实现。
二、充电系统的改进建议基于现有充电系统存在的问题，我认为可以从以下方面进行改进：1、充电桩的互联互通目前，充电桩存在着互相不兼容、无法互联互通的问题，用户往往需要下载多种充电App，才能找到相应的充电站进行充电。
因此，建议各个充电桩的生产厂商进行协调，实现充电桩的互联互通，让用户不再需要下载多种充电App。
2、智能充电智能充电是电动汽车充电领域的一个新兴技术，可以实现对车辆的远程控制和智能充电。
智能充电技术可以通过智能化的充电桩、车载充电机和卫星通信等技术来实现，将充电过程智能化，并提供数据分析以及车辆定位等服务。
未来，智能充电技术还可以与能源互联网相结合，使得电网对充电需求进行预测和智能管理，以实现能源的高效利用。
毕业设计电动汽车无线充电系统研究
编号毕业论文题目电动汽车无线充电系统研究学生姓名学号030720406学院自动化学院专业电气工程及自动化班级0307204指导教师张之梁副教授二〇一一年六月南京航空航天大学本科毕业设计（论文）诚信许诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：电动汽车无线充电系统研究）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的功效。
尽本人所知，除毕业设计（论文）中专门加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的功效作品。
作者签名：年月日（学号）：电动汽车无线充电系统研究摘要非接触感应电能传输技术是一种新型电能传输技术，利用电磁感应理论实现电能有效、平安的传输，在交通运输、航空航天、机械人、医疗器械、照明、便携式电子产品、矿井和水下应用等场合有着普遍的应用前景。
本文对非接触感应电能传输系统中的功率变换器的一些关键技术进行了研究。
第一介绍了非接触感应电能传输的原理、研究现状和进展趋势。
针对非接触感应电能传输系统的组成，讨论了非接触感应电能传输系统的设计准那么，在论述可分离变压器特点和分类的基础上，对可分离变压器的磁路进行了分析，进而给出了新型非接触变压器的磁路模型。
第二，对带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的电路特性进行了分析，分析了变换器的谐振频率，对移相操纵的带可分离变压器的全桥串联谐振变换器进行了电路仿真。
最终的仿真结果能够知足系统的要求，并能够稳固工作，达到预期目标。
关键词：非接触感应电能传输系统，可分离变压器，磁路模型，全桥串联谐振变换器The Research of Electric Vehicle Wireless ChargingSystemAbstractContactless inductive power transfer technique is a novel power transfer method, which utilizes the electromagnetic coupling theory to achieve contactless power transfer effectively and safely. Therefore this technique is widely used in many applications such as public transport systems, aviation and space systems, robots, medical plants, lighting, compact electronic devices, mine and water applications.The paper focuses on some key technologies of the contactless inductive power system. Firstly, the main operation principle, research status and development trends are introduced. Some design guide lines are discussed based on the structure of the system. The magnetic circuit of the separate transformer is analyzed on the base of the introduction of the characteristics and types of the separate transformer. The characteristics of the full bridge series resonant converter with the separate transformer and the resonant frequency are analyzed. The full bridge series resonant converter is analyzed by circuit simulation. The final simulation results will meet the system requirements and work stability to achieve the desired goals.Key Words：Contactless inductive power transfer system; Separate transformer; Magnetic circuit model; full bridge series resonant converter目录摘要 (i)Abstract ·············································································································i i 第一章绪论································································································ - 1 -1.1 论文选题背景 ······················································································ - 1 -1.2 非接触感应能量传输系统的研究现状及进展趋势 ········································· - 2 -1.2.1 非接触感应能量传输系统的研究现状················································· - 2 -1.2.2 非接触感应能量传输系统的进展趋势················································· - 3 -1.3 本文研究的意义及内容 ·········································································· - 3 -1.3.1 本文研究的意义············································································ - 3 -1.3.2 本文研究的内容············································································ - 4 - 第二章非接触感应电能传输系统大体特性研究 ····················································· - 5 -2.1 非接触感应电能传输系统的组成 ······························································ - 5 -非接触感应电能传输的原理及优势 ······························································· - 5 -2.3 非接触感应电能传输系统的设计准那么 ····················································· - 5 - 第三章可分离变压器概述与新型非接触变压器的磁路模型及其优化·························· - 7 -3.1 可分离变压器概述 ················································································ - 7 -3.1.1 可分离变压器特点········································································· - 7 -3.1.2 可分离变压器的分类······································································ - 7 -3.2 改良型非接触变压器 ············································································· - 8 -3.2.1 磁芯形状····················································································· - 8 -3.2.2 绕组布置····················································································· - 9 -改良型非接触变压器的磁路模型 ·································································- 10 -3.3.1 原有磁路模型的限制·····································································- 10 -3.3.2 改良型磁路模型··········································································· - 11 -3.4 非接触变压器的优化 ············································································- 12 -3.4.1 变压器优化方式···········································································- 12 -3.4.2 边沿扩展平面U型非接触变压器 ·····················································- 13 - 第四章非接触感应电能传输系统全桥串联谐振变换器的电路特性分析······················- 15 -4.1 功率变换器的模型 ···············································································- 15 -4.1.1 可分离变压器的等效电路模型·························································- 15 -4.1.2 变换器副边等效电路·····································································- 16 -4.1.3 变换器的补偿电路········································································- 17 -带可分离变压器的全桥串联谐振变换器电路特性分析······································- 18 -4.2.1 带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的作用及优势 ··························- 18 -4.2.2 带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的谐振频率 ·····························- 19 -4.2.3 移相操纵带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的分析 ·······················- 22 -4.3 采纳移相操纵方式的全桥串联谐振变换器电路仿真 ·····································- 26 - 第五章总结与展望 ························································································- 30 -5.1 本文要紧工作总结 ···············································································- 30 -5.2 后续研究工作展望 ···············································································- 30 - 参考文献 ······································································································- 31 - 致谢 ······································································································- 32 -第一章绪论1.1 论文选题背景随着“汽车社会”的慢慢形成，汽车保有量在不断地呈现上升趋势，而石油等资源却捉襟见肘，另一方面，吞下大量汽油的车辆不断排放着有害气体和污染物质。
新能源汽车充电系统的设计与实现
新能源汽车充电系统的设计与实现近年来，随着环保理念的深入人心和全球温室气体排放削减目标的提出，新能源汽车逐渐成为未来汽车行业的主流。
然而，新能源汽车充电系统的设计和实现却是一个至关重要的问题。
本文将针对新能源汽车充电系统的设计和实现进行探讨。
一、需求分析在设计新能源汽车充电系统之前，需要对市场需求进行分析。
首先，由于新能源汽车的充电方式不同于传统汽车，需要配合配套的充电设施。
其次，充电时间和距离对很多用户来说是一个重要因素，因此需要追求充电速度和安全性。
最后，充电设施的建设和维护成本要达到合理化、可持续性与盈利化的平衡。
二、充电模式设计针对市场需求，新能源汽车充电系统设计应具备以下几点特点：1.快速充电模式：为了方便用户，充电时间应该尽可能地短，提高充电功率可以大大降低充电时间。
因此，我们可以使用直流充电技术，提高充电功率。
新能源汽车通常采用的充电电压为380V到1000V，充电电流为100A到500A，因此，快速充电系统应该能够承受高电流并保证充电设备的安全性。
2.满电后停止充电：充电模式应该智能化，当车辆电池充满后应该停止充电以保护电池健康和安全。
同时，充电设备应该具备能耗监控系统，可以智能判断是否需要继续充电，实现充电过程的优化。
3.灵活的充电方式：充电站应该为用户提供灵活方便的充电方式，如定时充电和远程充电等。
远程充电通常需要在手机应用程序中进行操作，用户可以调整充电时间和充电模式来满足不同场景下的需求。
三、充电站建设在充电站建设方面，需要考虑以下几点：1.选址：充电站的选址是一个非常重要的问题。
充电站的位置应该贴近主干道或公共交通路线，方便用户到达，因此，优化充电站的位置可以极大地提高充电站的使用率。
2.建筑设计：充电站建筑应该符合人性化设计，把“人”放在第一位。
站内应该有等待区域提供舒适方便的等候体验，降低用户使用时的压力。
3.安全防护：充电压力与电流远高于常规生活用电，为了保障用户安全，需要对充电站进行防护，如设立保护栏、使用防滑地坪、安装消防设备等。
电动汽车智能充电系统研究与设计
电动汽车智能充电系统研究与设计随着全球对环保的不断关注和推广，电动汽车作为一种环保、节能的新型汽车飞速发展。
然而，电动汽车的普及离不开智能充电系统的配合。
本文将从电动汽车智能充电系统的重要性、设计要点以及未来研究方向等方面进行探讨。
一、电动汽车智能充电系统的重要性电动汽车智能充电系统是电动汽车的重要组成部分，其功能主要为实现电动汽车的充电和管理。
它可以实现对电动汽车进行智能识别，快速充电，并且避免了因充电过量而产生的安全问题，同时在充电完成后还能实现自动停止充电。
智能充电系统对于电动汽车的发展至关重要。
充电站的建设和改造是电动汽车兴起的关键环节，只有足够的充电站才能让电动汽车有更广泛的应用场景。
而充电站的智能化设计，可以大大提高充电效率和充电体验。
如避免因为等待时间过长，引起排队和失去顾客的问题，让充电更加快捷便利，提高了顾客的满意度，促进电动汽车市场的推广和销售。
二、电动汽车智能充电系统的设计要点1. 功能要完善智能充电系统应具备智能化识别电动汽车型号、快速充电、实现远程控制、自动停止充电等完善的功能，这些功能的实现，需要通过软件、硬件系统的完善来实现。
例如，对于充电站应建立调度系统，实时监控各个充电点的状态，设有紧急关闭、故障报警、设备维护等功能，以确保充电安全、准确、高效的完成。
2. 可靠性要高智能充电系统作为电动汽车必不可少的组成部分, 最基本的要求是可靠性高。
对于每一个充电点都应设计高可靠性和实时性，包括充电保护功能、电量管理功能、充电故障诊断功能和智能充电监控功能等。
3. 充电模式要灵活电动汽车智能充电系统按照充电方式的不同，可以分为直流快充、交流快充、交流及直流混合充电等。
所以，在设计时需要根据实际的使用场景来灵活配置充电模式，以满足不同车型和用户的需求。
三、未来研究方向未来，电动汽车智能充电系统还有进一步发展的空间。
下面，本文将从两个方面进行展开：1. 智能充电管理与优化为支持更多类型的电动汽车的充电，深入研究充电管理与充电优化技术，采用相应控制方法，比如充电功率和充电档位的分配；通过智能算法，实现充电终端的再利用，提高整体充电效率和降低成本。
电动汽车非接触式充电系统设计
ｗＰ Ｔ 。 东南 大学 黄学 良教授 研 究指 出 ，强磁 耦 合谐 振 法的 传 输效
率 和发 射频 率 的平 方 成正 比 ，与 环形 线 圈半 径 的 ８次 方成 正 比。 所 以可 以 利用 增 大谐 振 电流 的频 率来 减 小接 受 线 圈的 尺寸 ，以便 将 其安 装在 电动 汽车 上 ＿ Ｊ 。
中图分类号 ：Ｔ Ｂ ４ ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编码 ：１ ６ ７ ２ — ７ ０ ５ ３ （ ２ ０ １ ７ ） １ １ 一 Ｏ １ ３ ６ — ０ ２
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｐ ｕ ａ ｌ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｅ ｌ ｓ ， ｓ ａ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｓ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｉ ｓ
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电动自行小车系统无接触供电拾电器的研发
电动自行小车系统无接触供电拾电器的研发电动自行小车是一种环保、高效、便捷的交通工具，其受到了越来越多人的关注和喜爱。
然而，传统的电动自行小车存在着充电不方便、充电时间长、充电后续里程有限等问题，这些问题严重影响了电动自行小车的使用体验。
为了解决以上问题，我们团队致力于研发一种电动自行小车系统无接触供电拾电器。
该拾电器的设计理念是利用无线电波传输能量的原理，将电能无接触地传递给电动自行小车。
这种技术不仅可以避免传统充电方式中的接触损耗和线路故障等问题，还可以大大提高电动自行小车的充电效率和充电速度。
在设计中，我们首先需要将传输能量的源头设置在电动自行小车的底部，这个源头装有高频谐振电路和天线。
当电动自行小车停靠在指定区域时，电动自行小车底部的接收器会自动和传输能量源头进行匹配，从而实现能量的传输和接收。
拾电器系统的核心部分是高频谐振电路，该电路主要由电容和电感组成，通过调整电容和电感的数值，使传输电能的频率与接收器的谐振频率相匹配。
这样一来，传输电能就可以被接收器有效地吸收和利用，从而为电动自行小车提供所需的电能。
此外，拾电器系统还需要一个天线作为传输电能的介质。
天线通过调整大小和形状来实现对电磁波的合理聚焦和扩散，使得电能传输更加稳定和高效。
在选择天线材料时，我们需要考虑其导电性能、耐磨性和绝缘性能，以确保传输电能的安全和可靠。
为了增强拾电器系统的适用性，我们还可以将其与智能控制系统相结合。
通过安装传感器和通信设备，我们可以实时监测电动自行小车的状态和位置，并将这些信息传输给控制中心。
控制中心可以根据实时数据和用户需求，调整传输电能的大小和方向，从而实现对电动自行小车的精确供电和控制。
总结起来，电动自行小车系统无接触供电拾电器的研发是一项创新性的工作。
该技术的应用可以极大地提高电动自行小车的使用体验和充电效率，为城市交通带来更多便利和舒适。
我们相信，随着科学技术的不断进步和创新，这项技术在未来一定会取得更加突破性的进展。
电动汽车充电系统设计与建模研究
电动汽车充电系统设计与建模研究随着全球对可再生能源的日益关注以及汽车行业的转型，电动汽车已成为一种绿色低碳的交通选择。
为了满足不断增长的电动汽车数量，充电系统的设计和建模研究变得至关重要。
本文将重点讨论电动汽车充电系统的设计要素以及建模研究的关键方面。
1. 充电系统设计要素1.1 充电速度与电池寿命充电速度是电动汽车用户最关心的问题之一。
快速充电可以大大减少等待时间，并提高用户体验。
然而，过快的充电速度可能对电池寿命造成负面影响。
因此，在设计充电系统时需要权衡充电速度与电池寿命之间的关系。
1.2 充电设备选型电动汽车充电设备的选型取决于车辆的电池技术和规格。
常见的充电设备包括交流充电桩（AC）和直流充电桩（DC）。
交流充电桩适用于家庭和办公场所，而直流充电桩则适用于道路上的快速充电站。
在设计充电系统时，需要根据充电需求选择合适的充电设备。
1.3 充电功率管理充电功率管理是确保充电系统高效运行的重要环节。
通过动态调整充电功率，可以避免能量浪费和电网负荷过大的问题。
一种常见的充电功率管理方法是基于能源管理系统，根据充电需求和能源供应情况进行调整，以最大程度地提高能源利用效率。
2. 充电系统建模研究2.1 充电需求预测模型准确预测电动汽车的充电需求对于电网规划和峰谷电价管理至关重要。
建立充电需求预测模型可以帮助决策者更好地规划充电设施和电网扩展。
常见的充电需求预测模型包括基于统计学方法和机器学习方法。
根据历史充电数据和其他相关因素，这些模型可以预测未来的充电需求。
2.2 充电系统的建模和优化建立电动汽车充电系统的数学模型可以帮助研究人员更好地理解充电过程，并进行优化设计。
充电系统建模的关键因素包括充电速度、充电功率、电池状态等。
通过建立数学模型，可以分析充电过程中的能量损失、充电效率以及各种充电策略的效果，以指导充电系统的优化设计和运行策略。
2.3 充电系统的智能管理随着智能化技术的不断发展，充电系统的智能管理成为可能。
电动汽车充电系统的研究与优化设计
电动汽车充电系统的研究与优化设计随着能源危机的威胁和环境保护的呼声不断增强，电动汽车作为一种替代传统燃油车的环保交通工具，逐渐受到人们的关注。
然而，电动汽车的充电系统的研究与优化设计至关重要。
本文将从充电系统的基本原理、技术挑战以及优化设计方面进行探讨。
首先，了解电动汽车充电系统的基本原理是必要的。
电动汽车的充电系统主要包括充电桩、充电接口、充电线和电池系统。
充电桩是电动汽车充电的主要设备，它通过充电线与电动汽车的充电接口连接，将电能传输到电池系统中。
电池系统则是电动汽车的能量存储装置，其性能和质量直接影响着电动汽车的续航里程和使用寿命。
其次，电动汽车充电系统面临一些技术挑战。
首先是充电速度和效率的提升。
目前，电动汽车的充电速度相对较慢且效率较低，这限制了电动汽车的使用范围和便利性。
因此，研究如何提高充电速度和效率成为了迫切的问题。
其次是充电设施的建设和配套的问题。
当前，充电桩的数量和分布不均衡，存在供需不平衡的情况。
此外，由于充电方式和电压标准的差异，充电设备的互操作性也面临着挑战。
最后，充电系统的安全性和可靠性也是研究的重点。
电动汽车充电过程中的电气和火灾风险需要得到有效的控制和管理，以确保用户的安全和充电设备的可靠性。
针对上述技术挑战，优化设计电动汽车充电系统至关重要。
首先，可以考虑提高充电速度和效率。
通过研究先进的充电技术和充电桩设计，如直流快充技术和无线充电技术，可以显著提高充电速度和效率。
此外，采用高效的充电设备和优化充电线路的设计，也可以减少能量损耗，提高充电效果。
其次，优化充电设施的建设与配套。
有效规划充电桩的分布，建设充电站和智能充电网络，可以提高充电设施的覆盖范围和供需平衡。
标准化充电接口和制定统一的充电标准，可推动不同充电设备的互操作性，提高充电系统的整体效能。
最后，重视充电系统的安全性和可靠性。
加强充电设备的监控和检测，建立完善的安全管理体系，以防止电气和火灾事故的发生。
新能源汽车的非接触式远程无线充电系统
新能源汽车的非接触式远程无线充电系统摘要非接触供电是一种能以电气非接触方式，将功率从功率输送机提供到功率接收机的供电系统，其中功率输送组件连接到功率输送机以及功率接收组件连接到功率接收机。
功率输送组件具有用于输送功率的多个输送侧线圈以及用于接通/断开输送侧线圈的操作的多个输送侧开关。
功率接收组件具有用于接收功率的多个接收侧线圈、用于接通/断开接收侧线圈的操作的多个接收侧开关，另外，具有用于执行控制以便操作在实现最高功率输送效率的组合中的输送侧线圈的任何一个和接收侧线圈的任何一个的判定电路。
关键字:非接触供电;功率放大器;送输功率;电路设计第一章课题来源随着世界上能源的短缺以及环境污染问题越来越严重，人们开始研究新的能源来为自己使用，所以电动汽车作为现代的新能源的汽车已经受到了人们的广泛关注。
但是目前仍然有许多的问题，如电池容量的限制，行驶的路程较短，充电的设施也没有完善。
而如果我们使用传统的充电方式，则显得麻烦，所以为了解决这些弊端，新能源汽车的非接触远程无线充电系统开始应用于电动汽车上。
目前无线充电技术已经应用于许多技术上面，而无线充电技术给电动汽车充电可以省去许多不必要的麻烦和隐患。
也能满足在各个环境下的充电，成功了弥补了电动汽车行驶路程短的缺点。
1.1研究的目的和意义从目前来看，我国汽车行业已经在飞速发展，同样，为了节约能源，减少世界上环境的污染，电动汽车开始在世界各国进行广泛的推广。
但由于电池的容量以及充电基础设施条件的限制，充电的问题成为了目前电动汽车发展的主要问题。
但是我们又面临着新的问题，静态无线充电和有线充电存在着同样的问题，那就是充电次数频繁，同样续航的里程短，电池的容量以及成本过高的问题。
尤其是我们现在经常乘坐的公交车，我们所需要的续航能力更加的重要。
在这样的情况下，我们所需要研究的便是电动汽车非接触式远程无线充电系统设计。
随着新能源时代的带来，一定程度上势必对于电动汽车的充电方式的多样性和便利性做出更高的标准和要求。
电动汽车的非接触充电技术介绍
电动汽车的非接触充电技术介绍刚到公司，有个同事转发了一份非接触式充电的报告，然后觉得挺有意思的。
整理了一些东西，作为参考。
日产汽车目前正在开发的电动汽车用非接触充电系统，在电动汽车“Hypermini”上配备了非接触充电系统并进行了充电演示，这是由日产与昭和飞机工业公司共同开发，原理是采用了可在供电线圈和受电线圈之间提供电力的电磁感应方式。
即将一个受电线圈装置安装在汽车的底盘上，将另一个供电线圈装置安装在地面，当电动汽车驶到供电线圈装置上，受电线圈即可接受到供电线圈的电流，从而对电池进行充电。
目前，这套装置的额定输出功率为10kW，一般的电动汽车可在7-8小时内完成充电。
日产汽车希望在新一代电动汽车上选配设置非接触充电系统，目前正在考虑设置家庭用3kW级系统。
如此一来，电动汽车充电将变得更加方便，这也更有利于电动汽车的推广与普及。
乘用车也可采用非接触充电这篇文章还是非常不错的，附件如下，是技术在线的文章。
/news/auto/49246-20091210.html通过借鉴和整理，可以得到我的半原创文章，如下：电动汽车和插入式混合电动汽车如果按充电时间来划分EV充电方式，可分为普通充电和快速充电两种；按照连接方式来分，可以分为传导式充电和非接触式充电；通常我们一般将低功率充电称为交流充电，大功率充电成为直流充电，注意本质上都是采用直流电压，只是前者是一体化的充电方式，一般采用单相电输入。
后者必须采用三相电和其他特殊形式的供电方式，需要采用分离式的充电，一般不能做成车载充电机。
这里需要考虑几个问题：1.波谷电和波峰电，从电网和用电价格的考虑，在家中使用便宜的深夜电力，这是非常好的方法，一般采用慢充，大部分国家都不提供三相电，因此家庭用一般基于单相电。
2.在公共场所，公司或者购物场所，需要补充充电，一般短时间内要求能够完成，必须使用快速充电。
短时间内插拔电线，尤其在雨天等情况下，会感觉充电操作不方便，某种程度上也不一定安全。
新能源汽车非接触式远程无线充电系统优化设计与分析
新能源汽车非接触式远程无线充电系统优化设计与分析蔡兰兰(淮安生物工程高等职业学校,江苏淮安223200)摘㊀要:无线充电技术作为一种创新的充电方式,为新能源汽车提供了更加便捷和高效的充电体验㊂为了进一步提高无线充电距离与充电效率,基于磁耦合感应式静态非接触充电技术,提出 双接收线圈 充电方案,阐述了磁耦合感应式非接触充电系统结构组成与工作原理,并对双接收线圈系统的智能控制系统进行优化设计㊂试验结果表明,与单接收线圈系统相比,能够更高效地将电能传输到新能源汽车,减少了能量损失,降低了充电时间和能源成本㊂研究结果旨在推动新能源汽车的普及和无线充电技术的进一步发展,为新能源汽车充电基础设施提供了一种更加高效和便捷的解决方案㊂关键词:无线充电技术;新能源汽车;非接触式充电系统;磁耦合感应式充电;智能控制中图分类号:TM910.6;U491.8㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Adoi :10.14031/ki.njwx.2024.02.010Optimized Design and Analysis of Non -contact Remote Wireless Charging System for New Energy VehiclesCAI Lanlan(Huai an Bioengineering Higher Vocational School,Huai an 223200,China)Abstract :As an innovative charging method,wireless charging technology provides a more convenient and efficient char-ging experience for new energy vehicles.In order to further improve the wireless charging distance and charging efficien-cy,based on the magnetic coupling inductive static non -contact charging technology,the dual receiving coil char-ging scheme is proposed,which describes the structural composition and working principle of the magnetic coupling in-ductive non -contact charging system,and optimizes the intelligent control system of the dual receiving coil system.The test results show that the dual -receiver coil system can transmit power to the new energy vehicle more efficiently thanthe single -receiver coil system,reducing energy loss,charging time and energy cost.The research results aim to pro-mote the popularization of new energy vehicles and the further development of wireless charging technology,providing a more efficient and convenient solution for the charging infrastructure of new energy vehicles.Keywords :wireless charging technology;new energy vehicles;non -contact charging system;magnetic coupling induc-tive charging;intelligent control作者简介:蔡兰兰(1985 ),女,江西湖口人,本科,讲师,研究方向为汽车运用与维修㊂0㊀引言新能源汽车的迅速发展和广泛应用为减少交通污染和减缓气候变化带来了积极影响,同时,新能源汽车充电基础设施的建设和改进也成为一项迫切需求㊂传统的有线充电方式存在一定的不便和限制,因此,无线充电技术应运而生,为新能源汽车提供了更加便捷㊁高效的充电体验㊂磁耦合感应式静态非接触充电技术属于无线充电技术,通过电磁感应原理,在不需要物理连接的情况下,将电能从一个源传输到目标设备,主要用于电动汽车或新能源汽车提供电力[1-3]㊂磁耦合感应式静态非接触充电技术具有较高的充电效率,在新能源汽车基础充电设施中得到应用,随着新能源汽车市场的不断增长,其发展和改进也在不断进行,以满足不同需求和充电环境的要求[4-5]㊂新能源汽车目前常采用单接收线圈的设计,这在一定程度上限制了充电距离㊂基于此,本文提出了一种新的改建方案,即采用 双接收线圈 充电系统,一个线圈位于充电设备上,另一个嵌入在车辆底盘或停车区域的地面上㊂这种配置允许更远距离的电能传输,同时保持较高的充电效率,通过试验验证这一改进方案的可行性和性能优势,为未来新能源汽车充电技术提供新的发展方向㊂1㊀工作原理磁耦合感应式非接触充电系统结构主要包括发射线圈㊁接收线圈㊁电源和控制单元[6]㊂工作原理如图1所示,首先,高频交流电源经过整流PFC 阶段,提高功率因数,减少能源浪费[7],然后,直流电源进入逆变器,将其转换为所需的交流电源,通常是正弦波形,以满足负载需求㊂接下来,补偿网络进一步调整电源特性,以匹配标准电网电压和电流要求,并确保电力质量㊂最后,能量管理系统监测和管理电源输出,保证满足车辆负载需求,包括提供备用能源(电池)㊂图1㊀磁耦合感应式非接触充电系统结构原理示意图2㊀接收线圈结构设计㊀㊀2.1㊀双接收线圈的布局设计2.1.1㊀设计需求在双接收线圈的布局设计中,需要考虑线圈之间的距离和线圈的位置两个关键因素㊂双接收线圈之间的距离对于电能传输的效率至关重要㊂合适的距离可以确保最佳电磁耦合效应,从而提高充电效率㊂发射线圈和接收线圈的相对位置需要精确调整,需要一个自动或半自动的校准过程,以便在不同车辆和充电位置下实现最佳性能,保证最佳的电磁耦合㊂2.1.2㊀布局位置设计考虑到设计需求及充电效率,确保非接触式远程无线充电系统能够提供高效㊁可靠且安全的充电体验,双线圈布局设计及性能如表1所示,将发射线圈和接收线圈安装在新能源汽车底盘中央的前部或后部,地面线圈可作为辅助充电装置安装在停车位的地面上,有助于提高充电效率和充电距离,自动校准系统可以确保线圈之间的距离始终保持最佳状态[8-9]㊂布局设计旨在实现均匀的电磁场分布,同时避免障碍物和电磁干扰源㊂2.2㊀双接收线圈尺寸和形状设计2.2.1㊀直径设计双接收线圈的直径是非接触式远程无线充电系统中的关键设计参数之一,直径的设计旨在实现最佳的电磁耦合效率,以便将能量从发射线圈传输到接收线圈㊂最佳的直径设计将最大化电磁场的传输并减少能量损失,需要综合考虑多个因素,包括工作频率㊁电感㊁质量和电流㊂表1㊀双线圈布局及性能发射线圈接收线圈地面线圈(如适用)位置车辆底盘中央前部车辆底盘中央后部车位下方距离调整方式自动校准系统自动校准系统N /A 电磁场均匀性均匀均匀较均匀障碍物和干扰无障碍物和干扰源无障碍物和干扰源有时受干扰可调整性高高低安全性安全安全安全㊀㊀直径的计算公式如式(1)所示D =4㊃L ㊃mπ㊃l 2㊃f(1)式中㊀D 线圈直径,mm;L 电感(线圈的电感值),H;m 线圈重量,kg;l 线圈长度,m;f 工作频率,Hz㊂取L =2H,l =0.5m,m =1kg,f =85Hz,代入公式(1),计算得D =119.83mm㊂L =μ0㊃N 2㊃A I(2)式中㊀μ0 真空中得磁导率,H /m;N 电感与线圈的匝数;A 线圈有效截面积,m 2;I 电流,A㊂取μ0=4πˑ10-7H /m ,N =100匝,I =10A,A =0.01m 2,代入式(2),计算得L =0.000251H㊂2.2.2㊀形状设计常见的线圈形状主要包括圆形线圈和方形线圈,根据特定的应用需求,还可以考虑其他形状的线圈,如椭圆形或多边形,但这些形状需要更复杂的电磁场建模㊂圆形线圈具有均匀的电磁场分布特性,通常用于需要高充电效率的应用㊂当需要适应特定车辆底盘形状或布局限制时,采用方形线圈,实现更加复杂的设计和优化㊂综合考虑,本研究选择圆形线圈,具有如下特点:发射线圈具有均匀的电磁场分布,有助于提高电磁耦合效率国;接收线圈与发射线圈对齐,实现最佳电磁耦合效率;地面线圈与车辆底部线圈对齐,可以提高充电效率;可自动校准,保持最佳线圈距离,并且适用于不同车型;确保均匀的电磁场分布,减少能量损失㊂旨在最大程度地提高电磁耦合效率,并确保均匀的电磁场分布,以提高充电效率和充电距离㊂2.2.3㊀双接收线圈之间的距离双接收线圈之间的距离必须在合适范围内,以确保最佳的电磁耦合效率㊂如果距离太远,能量传输效率会下降,充电速度减慢;如果距离太近,可能会导致线圈之间的电磁场耦合太强,产生不必要的热量和损耗㊂优化双接收线圈之间的距离方法包括使用自动校准系统㊁传感器监测㊁反馈控制和预设距离等方法㊂本章节选择自动校准系统进行距离优化,将红外传感器固定在充电设备的适当位置,实时测量发射线圈和接收线圈之间的距离,以确保准确测量㊂2.3㊀材料选择材料选择在非接触式远程无线充电系统中起着关键作用,因为所选择的材料会直接影响线圈的性能㊁效率和耐用性㊂材料选择过程中需要考虑材料导电性㊁低电阻㊁热稳定性㊁机械强度㊁耐腐蚀性㊁可加工性等因素㊂综合考虑,铜是一种性能良好㊁成本效益高的选择,因此本研究选择铜作为线圈材料㊂3㊀双接收线圈系统的智能控制程序设计双接收线圈系统的智能控制程序设计是确保充电系统高效运行的关键组成部分,负责监测系统状态㊁调整线圈位置㊁管理能量传输等任务,涉及硬件和软件的复杂交互㊂本文以Python作为软件开发环境编写的基本控制程序,用于监测和调整双接收线圈之间的距离以及实时监测电流和电压,并作出相应的控制决策㊂具体运行代码如图2所示,其中,主程序部分首先创建了一个WirelessCharging-System实例,然后调用start_charging方法开始充电过程的模拟㊂在实际应用中,这部分代码将负责初始化硬件㊁通信接口和传感器,并启动实际的充电过程; CoilAdjuster类表示线圈位置调整器,它的adjust_ distance方法用于模拟线圈之间距离的调整,负责实际调整线圈的位置以维持最佳电磁耦合;Distanc-eSensor㊁CurrentSensor㊁VoltageSensor分别表示距离传感器㊁电流传感器和电压传感器,它们的measure _distance㊁measure_current和measure_voltage方法模拟了传感器的数据测量过程㊂在实际应用中,这些方法将从真实传感器中获取数据㊂图2㊀双接收线圈系统的智能控制程序代码4㊀系统运行试验4.1㊀试验方法及步骤使用双接收线圈和单接收线圈在不同充电距离下进行充电效率测试,记录电流和电压数据,并计算充电效率㊂试验步骤如下㊂1)确定试验参数㊂首先,确定试验所需的参数,包括选择的充电线圈类型㊁充电距离(12,14, 15,16和18cm),以及进行试验的充电系统电流和电压范围㊂2)设置试验条件㊂对每组试验,设置相应的充电距离㊁电流和电压㊂3)运行试验㊂依次运行每组试验,分别使用双接收线圈和单接收线圈进行充电㊂4)记录数据㊂在每次试验中记录充电线圈类型㊁距离㊁电流㊁电压和充电效率的数值,充电效率计算公式如式(3)所示充电效率(%)=(输出电能/输入电能)ˑ100%(3) 5)分析结果㊂对试验结果进行分析,比较双接收线圈系统与单接收线圈系统的充电效率㊂4.2㊀结果与分析本文通过与单线圈充电效率进行对比,试验结果如表3所示㊂结果表明,双接收线圈系统相对于单接收线圈系统在充电效率方面表现出更好的性能㊂这说明双接收线圈系统在新能源汽车无线充电应用中具有明显的优势,能够提供更高效㊁更便捷的充电体验㊂表3㊀试验结果试验编号充电线圈类型距离/cm电流/A电压/V充电效率/%1双接收线圈127.5225882单接收线圈12 5.8215703双接收线圈148.5230864单接收线圈14 6.2225725双接收线圈158.2220856单接收线圈15 6.5210757双接收线圈167.8210808单接收线圈16 5.5205679双接收线圈189.021582 10单接收线圈187.0200685㊀结论与展望5.1㊀结论在本研究中,对新能源汽车的非接触式远程无线充电系统进行了优化设计和深入分析㊂基于磁耦合感应式静态非接触充电技术,提出了一种创新的 双接收线圈 充电方案,通过对系统结构㊁智能控制程序和材料的优化选择,在试验验证阶段,收集了丰富的数据,并与传统单接收线圈系统进行了比较㊂试验结果表明,双接收线圈系统在充电效率方面表现出明显优势㊂不仅如此,双接收线圈系统还在不同距离和电流电压条件下都能够保持相对高的充电效率,这使其成为新能源汽车充电技术的前景之一㊂5.2㊀展望尽管本研究的双接收线圈充电系统,在充电效率和性能方面取得了显著的进展,但仍然存在改进的空间㊂未来的研究可致力于系统的可扩展性,以支持更多的充电站和车辆同时使用,从而提高整体的能源效率,同时,侧重于减少系统对环境的不良影响,包括降低电磁辐射㊁优化材料选择,以减少资源消耗等方面的工作㊂参考文献:[1]㊀Yang G,Dong S,Zhu C,et al.Design of a high lateralmisalignment tolerance magnetic coupler for wireless pow-er transfer systems[C]//2017IEEE PELS Workshop onEmerging Technologies:Wireless Power Transfer(WoW),Chongqing,China,2017:34-39.[2]㊀葛学健,孙跃,唐春森,等.用于动态无线供电系统的双输出逆变器[J].电工技术学报,2020,35(4):786-798.[3]㊀吴昊文,杜浩东,谢文旺,等.无线充电在模块智能用电终端上的应用[J].自动化与仪器仪表,2022(6):257-260.[4]㊀刘尚达.纯电动汽车低压蓄电池管理逻辑分析[J].农机使用与维修,2022(1):86-88.[5]㊀边锐锋.基于改进头脑风暴算法的无线充电路径规划[J].科技与创新,2021(11):71-73+75.[6]㊀张献,王杰,杨庆新,等.电动汽车动态无线供电系统电能耦合机构与切换控制研究[J].电工技术学报,2019,34(15):3093-3101.[7]㊀Qian Z,Yan R,Wu J,et al.Full-Duplex High-Speed Simultaneous Communication Technology for Wire-less EV Charging[J].IEEE Transactions on Power Elec-tronics,2019,34(10):9369-9373.[8]㊀钱程,齐雄.电动汽车非接触式充电系统设计分析[J].汽车实用技术,2019(16):4-6.[9]㊀袁国伦,覃勇.延长新能源汽车电池的使用寿命因素分析[J].农机使用与维修,2022(5):96-98.(05)。
电动汽车充电技术及其系统设计研究
电动汽车充电技术及其系统设计研究随着环境保护意识的增强和石油资源的日益减少，电动汽车作为清洁能源的代表越来越受到人们的关注。
与传统的内燃机汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音和高能效等诸多优势，成为可持续发展的重要方向之一。
然而，电动汽车的充电技术及其系统设计则是实现其商业化应用的关键。
本文将围绕电动汽车充电技术及其系统设计展开研究，旨在为电动汽车行业的发展贡献力量。
首先，我们需要了解电动汽车的充电技术。
目前，电动汽车的充电方式主要有三种：交流充电、直流充电和无线充电。
交流充电是最常见的充电方式，其通过连接电动汽车和交流电源进行充电，通常采用家庭或公共充电桩。
直流充电则是使用直流电源进行充电，能够提供更高的充电速度，适用于高速充电场景。
而无线充电则是近年来新兴的充电方式，通过电磁感应实现电能传输，提供更加方便和灵活的充电方式。
在电动汽车充电系统设计方面，需考虑以下几个关键因素。
首先是充电设备的选择和布局问题。
根据充电需求和场景进行充电设备的选择，如家庭充电桩、商业充电站或公共充电桩。
其次是充电桩的技术指标和充电功率的设计。
充电桩的技术指标包括输入/输出电压、电流、功率因数、效率等，需要根据电动汽车的电池性能和需求来确定。
充电功率的设计则需要充分考虑电动汽车的充电时间、里程需求和电网的供电能力，以确保满足用户需求的同时不给电网造成过大负担。
此外，电动汽车充电系统还应考虑充电安全和智能化管理。
充电安全是电动汽车充电系统设计的重要方面，需采取有效的安全措施，如短路保护、过流保护和接地保护等，以避免充电过程中发生事故。
智能化管理则能够提高充电效率和用户体验，包括充电桩的监控和管理、用户充电信息的远程查询和控制等。
另外，电动汽车充电技术及其系统设计还需考虑可持续发展的因素。
一方面，需要寻找更加清洁和可再生的能源供电形式，如太阳能和风能等，以减少对传统能源的依赖。
另一方面，需要推动电动汽车与电网的有机结合，实现充电设备与电网的双向能量流动，以蓄发电和调峰填谷，提高能源利用效率。
新型电动汽车充电系统设计与研究
新型电动汽车充电系统设计与研究随着环保意识和可持续发展的重视，电动汽车越来越受到人们的青睐。
但是，电动汽车的充电问题始终是人们所担心的一个关键问题。
因此，新型电动汽车充电系统的设计与研究变得至关重要。
本文将讨论新型电动汽车充电系统的设计与研究。
一. 传统充电系统的局限性传统的充电系统通过普通电源进行充电，需要将充电器插入电源并连接到车的充电接口，这个过程非常麻烦。
同时，由于传统的充电系统充电速度慢，还会影响驾车的体验。
对于传统汽车而言，这个速度不会对驾车造成明显的影响，但对电动汽车而言，这个速度就非常重要。
二. 新型电动汽车充电系统的设计为了解决传统充电系统的问题，新型电动汽车充电系统的设计应该基于快速充电和智能充电的原则。
1. 快速充电快速充电可以显著提升电动汽车的用户体验。
快速充电系统可以使车辆在短时间内获得充足的电能。
这可以通过使用高压直流（HVDC）电源进行充电来实现。
HVDC直接将电能传输到电池中，因此可以更快地充电。
目前，一些快速充电系统已经得到了应用。
常规充电需要几个小时才能完成，而快速充电可以在几十分钟内将电池充满。
2. 智能充电智能充电系统能够根据车辆的需求自主调节充电速度，以避免过度充电或充电不足。
此外，智能充电系统还可以将车辆信息与网络连接结合，通过数据分析和算法优化，更好地掌握充电的进度和速度。
智能充电系统还可以为车主提供更多的充电选择，并且夜间充电可以更安全和可行。
三. 新型电动汽车充电系统的优势新型电动汽车充电系统的设计与研究将为电动汽车的使用带来巨大的好处。
以下是一些主要的优势：1. 快速充电可以缩短充电时间，减少充电等待时间。
2. 智能充电可以优化车辆的充电方案，并避免充电错误。
3. 智能充电系统可以通过数据分析和算法优化，同时降低车辆的充电负担。
4. 快速充电还可以降低充电过程中的损耗和消耗，提高充电效率和电池寿命。
四. 结论总之，新型电动汽车充电系统的设计与研究是可持续发展、绿色出行的重要组成部分。
电动汽车智能充电系统设计与优化研究
电动汽车智能充电系统设计与优化研究一、引言电动汽车是近年来逐渐流行起来的交通工具，其环保、低碳、经济等优点受到了广泛关注。
其充电系统的设计与优化一直是电动汽车研发中的重要课题。
本文将对电动汽车智能充电系统的设计与优化进行研究，以期提高电动汽车的使用效率和安全性。
二、电动汽车充电系统设计1. 充电模式电动汽车可以采用多种充电模式，如直流快充、交流慢充、无线充电等。
其中直流快充是电动汽车比较普遍采用的充电模式，而交流慢充逐渐被广泛应用于家庭和商业场所的充电设施中。
2. 充电设备电动汽车充电设备一般由充电桩、充电线和充电插头等组成。
其中充电桩是将电能转换为车辆需要的直流或交流电能的核心部件。
充电线和充电插头则是连接车辆和充电桩的重要组成部分。
3. 充电安全电动汽车充电必须严格遵守安全规范。
充电设备的接地、绝缘、过流、过压、温度、漏电等情况都需要严格控制。
此外，在使用时应注意防范雷击和静电等灾害。
三、电动汽车智能充电系统优化电动汽车充电系统不仅需要安全可靠，同时也需要高效智能。
在优化设计方面，可以采取以下措施：1. 智能调度通过智能调度，将充电任务分配合理，可使充电设备利用率最大化、充电速度更快、充电能耗更低。
2. 能耗优化对于不同品牌和型号的电动汽车，其充电技术和充电速度都不相同。
因此，优化电动汽车的充电能耗，需要考虑到汽车的类型和充电参数，以提高燃料经济性。
3. 网络控制通过网络控制系统，可实现对充电桩的监测和控制，实现车辆充电、维护、检测、管理等一系列操作。
四、结论本文介绍了电动汽车智能充电系统的设计与优化，包括充电模式、充电设备以及充电安全等方面。
同时，笔者还提出了针对智能充电系统的优化措施，如智能调度、能耗优化和网络控制等。
优化设计能够提高电动汽车的使用效率和安全性，为电动汽车的普及和推广做出了贡献。
电动汽车无线反馈非接触充电电路设计
电动汽车无线反馈非接触充电电路设计摘要：给出一种具有无线反馈全桥非接触电动汽车充电电路。
非接触充电电路初级线圈向电动汽车底盘上的次级线圈传递电能。
无线反馈电路将负载电压的取样信号无线反馈到非接触充电电路中初级电路的控制端，通过系统自动调节，改变初级电路全桥变换器的占空比，使输出功率稳定在设定值。
此外，该电路还具有智能检测电池电量、自动投入充电、浮充和停充功能。
仿真与实验证明了电路的可行性。
关键词：电动汽车；非接触供电；无线反馈1 引言电动汽车采用的非接触充电系统(InductivelyCoupled Power Transfer，简称ICFT)，以电磁感应方式使初级线圈向次级线圈传输电能。
将次级线圈安装在汽车底盘上，初级线圈安装在停车位的地面下，当电动汽车停靠到有固定车位的供电线圈装置上时，受电线圈即可接受电能，对电池充电。
一般电动汽车可在3～6 h内完成充电。
与有线充电方式相比，非接触充电系统具有充电智能化，且无需专人值守充电现场；充电不受天气、环境影响的优点。
实验表明，非接触充电系统耦合系数较低，通常在0．13～0．2 之间，负载两端的电压波动较大。
这里给出一种具有无线反馈稳压功能的非接触供电电路，在不改变耦合系数的前提下，调节非接触供电电路H 桥占空比，改变初级电路的输出功率，达到稳定输出电压的目的。
2 非接触供电电路原理非接触电路原理图如图1 所示。
该电路包括非接触供电电路和无线反馈电路两部分。
非接触供电电路包括初级电路和次级电路；无线反馈电路包括检测及发射电路和接收及反馈触发电路，可同时实现智能控制和稳压功能。
图1 中，初级电路由功率开关管VS1～VS4 构成全桥变换器电路，采用PWM 控制芯片SG3525 控制推挽电路产生控制脉冲，分别交替控制VS1，VS4。
基于智能车平台的非接触式充电装置设计分析
基于智能车平台的非接触式充电装置设计分析 -汽车，作为生活的重要工具，数量众多，但利用小可再生能源作为原动力的汽车对环境造成了严重污染为了保护人类赖以生存的环境，电动汽车便成了解决**短缺和环境问题的重要途径在电动汽车日渐被大众所接受的同时，人们对于生活便捷的更**求，使得电动汽车的充电方式成为当今科技领域研究的重点非接触式充电装置的效能接收在｝o%左右,将非接触式充电与智能汽车相结合，实现智能汽车的自动引导行驶，实现了全自动化,适合未来新能源汽车的方向。
此次实验我们首先利用电磁车的特性使小车能够寻道行驶，而后对其进行非接触式充电,我们分两部分进行研究，一是小车的寻道方式,二是非接触式充电装置。
ﻭ1小车寻道方式设计小车寻道利用的是电磁线引导的方式，在智能车的车体前方安装电磁感应线圈,由电磁学原理可知,通过比较线圈中产生的感应电动势大小，小车相对于导线的位置，进而对小车的位置做出调整，引导小车循径行驶要使小车能够实现路径识别，主要通过以下模块的配合:电磁传感器模块、芯片模块、电源模块、电机驱动模块、舵机控制模块。
ﻭ1.１电磁传感器模块智能小车的位置信号由安装在车体前方的电磁传感器采集,利用电磁感应原理将测量转换成号，以此获得道路信息。
1。
2芯片模块ﻭ信号采集处理以MＣＦ５2255单片机为核心,经过AD口进行接收转换后小车的位置,用于小车的运动控制决策并控制舵机转向。
ﻭ1。
3电源模块电源电路满足**个模块的输入信号要求，提供适合并且稳定的电源利用稳压芯片将电源稳成ＳＶ，为单片机供电，舵机利用稳压芯片将电源稳成6V供电，而电机则利用H桥式电路驱动.ﻭ1．4电机驱动模块ﻭ通过单片机输出的PＷＭ控制,功率放大用来驱动电机，驱动直流电机和伺服电机完成小车的速度控制和舵机转向控制.ﻭ２非接触式充电装置非接触式充电装置在电动汽车上的应用原理主要有3种电磁感应法:原线圈上通过一定频率的交流电,通过电磁感应在副线圈中产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端；微波法:可以接收到返回的微波能量，随负载做出调整的同时能够保持稳定的直流电压,它的实质就是用微波束来代替输电导线，通过自由空间传输电能队强磁祸振法:强磁祸振法的原理与电磁感应法基本相同,小同之处在于充电一侧与接收一侧使用相同的共振周波，可将阻抗制至最低值并使传送距离增大利用共振的原理，使整个系统达到一种电谐振状态，从而实现能量在发射端和接收端高效的阻止方法解决了电磁感应法无线充电存在的问题,能够实现磁场的高效率祸合和中等距离能量的高效。
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电动汽车非接触式充电系统设计探讨
摘要：通过了解电动汽车发展的现状及电动汽车非接触式充电模式，介绍了电动汽车非接触式充电系统架构，阐述了电动汽车非接触式充电系统互感等效模型，分析了一种电动汽车非接触式充电系统的组成及优势，旨在为促进电动汽车优化发展奠定坚实基础。
关键词：电动汽车；非接触式；充电；系统；设计
前言
电动汽车动力电池为支持，噪音低、能源清洁、场地限制小、可实现接近燃油汽车的续航及最高时速[1]。
电动汽车充电方式分为导线充电及无线能量传输。
无线充电（WPT，wirelessPowerTransmission）以耦合电磁场为媒介，完成能量传输[2]。
无线充电与优化导线充电中的机械磨损、触电老化现象，可实现一对多充电，实现“边驾驶边充电”。
1无线充电传输组成
电动汽车无线充电系统由信号源、功率放大电路、同步电路、发射线圈、接收线圈、整流电路及负载组成：其中，信号源及功率放大电路发出稳定交流电，在发射线圈固定位置安装接收线圈，确保接收、发射线圈共振频率相同[3]。
两线圈在固定频率下耦合共振，产生高频交变磁场，能量传递给接收线圈，整流电路将接收线圈高频交流电转化为直流电，为汽车充电。
2电动汽车非接触式充电系统研制及系统架构分析
2.1电动汽车非接触式充电系统拓扑结构
当下，单纯电动驱动汽车体积大、寿命低，自身结构还不完善，随市场应用前景广阔，但技术上还存在一定难题：充电慢、成本高[4]。
该结构现状必然影响电动汽车的推广使用，徒增运行维护成本。
下文提出“即时模式”，分析电动汽车非接触式充电系统设计。
2.1.1非接触送电
电容储存电能无法维持汽车运动后，系统送电，电网侧为电动汽车送电。
此时，送电断开关谐振逆变，电能以互感耦合方式传递给汽车接收端，接收端以PWM整流，稳定交流电，转化为直流电，为电动汽车供电，保证其续航稳定。
2.1.2非接触馈电
电动汽车下坡、制动、车载发电设备电量充足、盈余下，为确保系统稳定运行，需将电能以系统为媒介馈电，电动汽车为送电端，电网为接收端。
电能以的互感耦合集中到接收端，接收端以PWM将电流转化为直流电，为电网运行奠定基础。
其中，非接触馈电功能可降低电动汽车驱动运行中，受电力过分盈余引起的运行隐患。
2.2电动汽车非接触式充电系统等效模型分析
在电动汽车上，可以利用车载新能源发电设备，为电动汽车运行提供动力支持，降低其对非接触送电电源的实际需求，进而发挥分布式电源的最大化作用。
该拓扑结构支持下的电动汽车，可具备电能回馈功能，对于电动汽车充电过于盈余的情况，通过电能回馈，将不合理的电能及时输送出去，降低电动汽车驱动系统实际运行风险，确保电动汽车稳定运行。
由上述模型可得，模型设计中引入M1、M2及δ，
可实现对系统的可靠性控制。
3控制系统电路设计
3.1STM32最小系统
对电动汽车非接触式充电系统设计，应优化系统设计，确保充电稳定性及安全性。
STM32最小系统属于先进控制系统，其对控制环境要求严格，在电路中，还需配置CAN标准通信和汽车通信，以STM32最小系统为支持，实现对电路的科学控制。
横向比较控制器，采用新型的系统芯片为系统设计核心，合理封装，提高一般工作效率。
此外，配置先进转换器及控制器，外设配置以ADC、SPI、I2C、USART及定时器为支持，实现充电在线调控。
3.2电源设计
电源均衡稳定对充电系统稳定有直接影响，采用STM32芯片支持，电源设计为2-3.6V，可选择不同供电方式：（1）USB供电，电流约为500mA；（2）外部电源供电；（3）以JLinkV8供电。
3.3JTAG接口电路设计
采用JTAG辅助设计，具有良好稳定性，JTAG协议可在线编程，无需预先变成，再安装到电路板中，直接将芯片安装到电路板上，针对需求编程，提高了工作效率。
JTAG结构电路设计中，以20针调试接口为支持设计。
3.4电压检测电路设计
电动汽车使用的电源电池具有特殊性，其容量较大，关系到电动汽车运行的稳定性，因此，要在充电稳定性及充电安全性上优化设计。
电池充电时，需考虑到充电电压及充电电流的实时监测，发现异常及时报警。
为确保充电状态在检测时，获取有效结果，对主电路输出电压检测，选择霍尔电压传感器CHV-25P进行检测。
设计中，STM32中ADC模块输入0.3V输入范围（仅限参考），将裕量变化考虑在内，在基础3V上限上，乘以约80%的数，获取的设计输入最大值，得到2.5V。
原信号经过处理后进入STM32对应ADCCINA1端口：经电压跟随器，缓冲、隔离、后级滤波，进入差动输入运算系统，获取0-2.5V 电压，之后将信号经钳位处理后，送至STM32ADCCINA1端口（钳位电路可稳定ADC端口电压，控制电压处于0.3.3V范围）。
3.5输出电流检测
对主电路输出电流检测，以HBC20LSO检测，但是，该工具不直接检测，其以传感器为支持，以被测电流穿过传感器中心孔，间接获取电压值。
电流信号不直接供给给处理器，需经过一系列调试后，再供给。
3.6控制系统软件设计
软件也是电动汽车非接触式充电系统设计重要组成之一，在控制系统当中，软件设计起到对整体系统的引导、指导性作用，可指导系统按照规范性步骤“按部就班”的执行，维护主程序稳定。
程序设计中，主程序对系统工作指挥。
考虑到非接触性系统的特点，在编程中，需对各个对应的寄存器对英国配置，采取模块化编程方式，注重编程整体结构的稳定性，充分发挥各个模块的最大化功能，对模块变量的参数、AD采样、PWM控制等优化管理。
4总结
文章对电动汽车非接触式充电系统设计分析，将非接触式充电系统拓扑结构及系统等效模型设计分析，对其控制系统电路设计分析。
通过实现电动汽车和智能电网的交互，将多余电能输送给电网，减低电网供电压力，同时优化电动汽车能源结构，可有效减少对不可再生能源的依赖。
分析电动汽车非接触式充电系统，应注重对电路拓扑及磁路优化设计，规划好无线电能传输及地车底盘、地面之间的距离，采用新型磁材料，感受汽车实际位置，提高充电效率。
通过分析全新自动充电技术的，为电动汽车推广提供技术支持，可减轻电网压力，减少污染。
参考文献
[1]杨晨.电动汽车非接触式充电系统设计[J].工业设计,2017(11):136-137.
[2]尹静文,苑璐,徐坤,等.基于RFID的电动汽车充电桩结算系统设计[J].周口师范学院学报,2018,35(2):41-44.
[3]高巧玲,秦灿华,余娟.感应耦合电动汽车无线充电的关键因素分析[J].电子世界,2017(22):155-156.
[4]翟娟.电动汽车充电桩充电管理系统设计[J].内燃机与配件,2018(1):194-195.
作者:钱程齐雄单位:宁波供电公司。