基于感应电能传输技术的光伏充电站的建模与仿真研究

Modeling and Simulation of a Pnotovoltaic(PV) based Inductive Power Transfer Electric Vehicle Public Chenging Station

环境问题的日益凸显和油价的持续上涨,使电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)得以发展并逐步商业化,并将很快助力相关配套设备的上市。这其中,电动汽车充电站可能会是整条运输系统更换链中最重要的一环。作为一种非接触式电能传输的装置,电动汽车光伏公共充电站将会被设置在大型购物中心的停车场、旅游景区、体育场、机场等。与公路上的大功率充电站不同,这种类型的光伏充电站将只提供电动汽车储能系统(ESS)的部分能量。比如,在1~2h内,只提供电动汽车电池容量的30%左右。它配备的储能系统由锂离子电池串并联组成,依赖光伏系统和一个网格接口来进行储能。当它给电动汽车充电时,其通过由谐振转换器和空心变压器(ACT)组成的感应电能传输(IPT)系统来进行操作,这可能是电动汽车最方便的充电方式了,IPT系统的无绳操作最大可能地保障了充电期间的安全性。有线充电因为可能出现的火花和电插头的机械损坏等问题正在被逐步淘汰。然而,若要将IPT设计为一种高效系统,还必须要考虑几个重要问题,包括大的空气间隙、良好的偏差耐受性、安全的电磁辐射度、系统的精巧性。这是设计电动汽车充电站的基本(通用)方法。根据预定参数,系统元件的评估将通过其布局设计和仿真实验来证实,在标准开发条件下,这些系统元件将是决定系统效率和成本的根源。