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基于补偿式分段导轨的电动汽车动态无线充电技术

汇报人：

2024-01-26

引言

补偿式分段导轨设计

电动汽车动态无线充电系统

基于补偿式分段导轨的无线充电性能分析

仿真与实验验证

结论与展望

contents

目

录

引言

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CATALOGUE

电动汽车的普及和发展

随着环保意识的提高和能源结构的转变，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具，在全球范围内得到了广泛的关注和推广。

无线充电技术的需求

传统的有线充电方式存在诸多不便，如需要寻找充电桩、插拔充电枪等，而无线充电技术则能够为用户提供更加便捷、安全的充电体验。

补偿式分段导轨技术的优势

补偿式分段导轨技术是一种新型的无线充电技术，具有传输效率高、稳定性好、适应性强等优点，能够满足电动汽车动态无线充电的需求。

国外研究现状

国外在电动汽车无线充电技术方面起步较早，已经取得了一系列重要成果，如磁共振耦合式、电磁感应式等无线充电技术的研究和应用。

国内研究现状

近年来，国内在电动汽车无线充电技术方面也取得了显著进展，如中兴通讯、比亚迪等企业推出的无线充电产品已经实现了商业化应用。

补偿式分段导轨技术的研究现状

目前，国内外学者已经对补偿式分段导轨技术进行了深入研究，并取得了一定的成果，但该技术在实际应用中仍存在一些问题需要解决。

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本文旨在通过对补偿式分段导轨技术的深入研究，解决其在电动汽车动态无线充电应用中存在的问题，提高充电效率和稳定性，为电动汽车的普及和发展提供有力支持。

研究目的

本文将从以下几个方面展开研究：（1）分析补偿式分段导轨技术的工作原理和传输特性；（2）建立电动汽车动态无线充电系统的数学模型；（3）设计并实现基于补偿式分段导轨的电动汽车动态无线充电系统；（4）对所设计的系统进行实验验证和性能评估。

研究内容

补偿式分段导轨设计

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CATALOGUE

分段式设计

采用分段式导轨结构，每段导轨独立供电，实现电动汽车在行驶过程中的动态无线充电。

补偿机构

在导轨之间设置补偿机构，确保电动汽车在通过不同段导轨时，能够保持稳定的电能传输。

导轨材料选择

选用高强度、耐磨、耐腐蚀的导轨材料，确保导轨在恶劣环境下能够长期稳定运行。

电磁场仿真

利用电磁场仿真软件对导轨结构进行建模，分析电磁场分布及影响因素。

参数优化

根据仿真结果，对导轨结构参数进行优化设计，提高电磁场传输效率及稳定性。

电磁屏蔽

采取电磁屏蔽措施，降低电磁辐射对周围环境及设备的干扰。

采用先进的制造工艺，确保导轨制造精度及质量满足设计要求。

导轨安装与调试

按照设计要求进行导轨安装与调试，确保导轨系统能够正常运行。

导轨测试

对导轨系统进行全面的测试，包括电气性能、机械性能、环境适应性等方面的测试，确保导轨系统满足电动汽车动态无线充电的需求。

制造工艺

电动汽车动态无线充电系统

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CATALOGUE

接收端

包括谐振网络、整流器和负载，接收发射端传输的高频交流电，通过整流器将其转换为直流电为负载供电。

分段导轨

采用分段式导轨设计，每段导轨上设置有独立的发射线圈，实现电动汽车在行驶过程中的连续无线充电。

发射端

包括直流电源、高频逆变器和补偿网络，将直流电转换为高频交流电，并通过补偿网络实现与接收端的谐振。

采用高品质因数线圈、减小线圈内阻和增加线圈匝数等方法，提高线圈的传输效率。

优化线圈设计

通过调整补偿网络的参数，使系统工作在谐振状态，从而减小能量传输过程中的损耗。

改进补偿网络

优化磁耦合机构的设计，提高发射端和接收端之间的磁耦合程度，降低漏磁和磁阻，提高能量传输效率。

强化磁耦合机构

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在系统中设置过流过压保护电路，当电流或电压超过一定阈值时，自动切断电源，保护系统免受损坏。

过流过压保护

实时监测系统中的温度变化，当温度过高时采取相应措施，如降低充电功率或暂停充电，以确保系统安全。

温度监控

遵循相关电磁兼容性标准，减小系统对其他设备的干扰，同时提高系统自身的抗干扰能力。

电磁兼容性

通过采用先进的控制算法和稳定的硬件设计，确保系统在各种工作条件下都能保持稳定运行。

稳定性控制

基于补偿式分段导轨的无线充电性能分析

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CATALOGUE

低速充电

中速充电

高速充电

在低速行驶时，电动汽车与导轨之间的相对位置稳定，充电效率高，能量损失小。

随着速度的增加，电动汽车与导轨之间的相对位置变化加快，但通过补偿式设计和控制策略，仍能保持较高的充电效率。

在高速行驶时，由于相对位置变化迅速，充电效率会受到一定影响，但通过优化线圈设计和控制策略，仍可保证一定的充电效果。

在重载状态下，电动汽车所需充电功率较大，但通过优化导轨设计和控制策略，以及增加导轨数量或功率等级等措施，仍可保证有效的充电效果。

重载充电

在轻载状态下，电动汽车所需充电功率较小，补偿