大传输距离下电动汽车无线充电系统优化

针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈结构参数优化流程,同时,在Simulink中搭建无线充电系统的电路仿真平台,对采用优化后线圈结构的无线充电系统性能进行测试。结果表明:随着线圈内径增大,耦合系数先增大,达到峰值后迅速减小;随着线圈外径增大,耦合系数逐渐增大;在不同外径下,线圈的最优匝数均为9匝;3个参数中,增大外径是提高线圈耦合程度最有效的方式;最终优化后线圈的参数为外径480 mm、内径210 mm、匝数9匝,可以实现300 mm距离的电能传输,系统输出功率保持在2.96~3.70 kW,传输效率达到86.54%,横向容许偏移距离可达60 mm。

集成型车载充电系统并网模式模型预测控制策略

相较于传统车载充电系统,集成型车载充电系统(integrated onboard charger system,IOCS)在成本、功率密度等方面具备显著优势。文中基于六相永磁电驱系统设计了一台IOCS,并研究了模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)算法在该系统并网模式下的应用。首先,分析所提IOCS的电路拓扑并建立数学模型,同时介绍传统MPCC的实施流程。然后,针对传统MPCC计算量大、稳态性能差等不足,提出一种基于占空比优化的MPCC(MPCC based on duty cycle optimization,DCO-MPCC)策略。一方面,减少备选电压矢量数量,降低电流预测环节带来的计算负担;另一方面,提出一种占空比优化技术,改善系统稳态性能。最后,通过实验验证了所提算法的有效性与优越性。实验结果表明,DCO-MPCC策略能够显著提升系统稳态性能并减少算法计算量。充电与车网互动(vehicle to grid,V2G)工况下,网侧电流总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)分别降低6.18%与5.92%,算法运行时间减少17.54μs。

船载无人机自稳定无线充电系统设计

针对海域作业无人机续航时间较短和充电平台易受扰动产生动态移动的问题,设计了一种船载无人机自稳定无线充电系统。该系统采用STM32单片机为主控核心,包括了载机端的Stewart自稳定平台和无线充电圆台,无人机端的电量监管模块以及PC端的监测上位机,其中平台姿态数据和电池电量数据都经过卡尔曼滤波算法的处理。经过测试,Stewart平台在一定范围的扰动下能够实现无线充电圆台平台的稳定。无线充电圆台能够满足无人机无线充电需求,同时上位机能够接收到无人机的实时电量数据并对整个充电过程实时监控。

新能源汽车非接触式远程无线充电系统优化设计与分析

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。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。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。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。

一种新型的基于ADRC的电池充电系统的控制方法

电池充电过程中,其特性在较大范围内发生变换,传统的控制方法会引起充电系统的效率、稳定性、动态特性等的衰减。针对这些问题,提出了一种应用于电动汽车充电系统的新型自抗扰(ADRC)控制方法,通过采用ADRC控制,结合NPID控制策略,在系统中引入扩张状态观测器,观测系统的输出状态及扰动,通过状态观测器扰动补偿,保证系统输出的稳定性,同时在控制器中引入NPID控制,从而最大程度消除过度的暂态和强干扰性。本研究将ADRC控制与NPID控制策略相结合,形成一种新型复合型ADRC控制,保证了充电系统在宽范围工况下的稳定高效运行。

智能化移动充电系统的研究

研究基于Arduino控制器的新能源汽车充电系统,经过实地调研、问卷调查、大数据统计,建立充电功率模型,提出系统电荷调度设计,进而实现可储能、移动式、智能化的充电系统。

具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率优化

开发基于感应功率传输的无线充电系统是一个很有前途的研究领域。本研究的目的在于,在给定谐振频率和给定发射线圈和接收线圈之间距离的情况下,优化具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率。这些约束反映了线圈的尺寸限制、输入电压限制下所需的传输功率,以及部件上的过电压。为了达到目标,制定了优化标准。已经为频域中优化标准的每个组件建立了对无线充电系统谐振电路参数的依赖性。由于这些依赖关系看起来非常复杂,在给定的情况下利用参数之间的联系,并采用最小二乘法的切比雪夫多项式近似,它们在优化任务中被简化为一个变量。因此,理论上已经获得了指示优化标准满足的谐振电路参数。利用为电动卡车ET-20132专门制造的无线充电系统对所提出的约束效率优化方法进行了实验验证。实验和理论的比较表明,它们在谐振频率上具有良好的收敛性,由数学模型中的假设引起的谐振频率偏差是可接受的。经实验证明,无线充电系统的效率为91%。

新能源汽车充电系统及常见故障探讨

新能源汽车因其对环境友好的特点已经在市场上大范围推广,迅速成为人们出行的主要方式之一,如何确保新能源汽车充电系统的使用可靠性,提高汽车整体运行质量是目前新能源汽车行业面临的关键问题之一。本文在简要介绍新能源汽车充电系统的基础上,讨论了汽车充电系统的工作原理,并对汽车充电系统的常见故障及处理方法进行了分析,有效保障了汽车车辆的行驶质量,对未来新能源汽车充电系统的优化设计具有一定的借鉴意义。

2022年昂科威PLUS仪表提示“维护保养充电系统”

车型:2022年昂科威PLUS。VIN:LSGZS83L4ND××××××。行驶里程:8700km。故障现象:车辆亏电无法启动,搭电启动后,仪表多个警告灯点亮,并且提示“维护保养充电系统,车辆可能停止运转”,如图1所示。

纯电动汽车交流充电系统检修

随着汽车产业的升级和发展,在发展过程中会遇到很多瓶颈,随着基础配套设施的逐渐完善,越来越多的充电桩逐渐被建设起来,充电系统的规模越来越大,随之而来的就是后市场的维修和保养需要跟上,这样才能保证整个行业的稳步发展。

新能源汽车充电系统常见故障维修策略研究

为了提升新能源汽车充电系统的可靠性和整车性能,该文对新能源汽车充电系统关键组成部分进行分析,阐述新能源汽车充电系统工作原理及常见故障,主要包括交流充电系统和直流充电系统,提出相应的故障维修策略,从而有效解决充电系统故障,提高充电效率和安全性,推动新能源汽车充电技术的发展,保障新能源汽车用户的使用体验。

电动汽车充电系统建设应用探讨

近年来,随着国家全面贯彻可持续发展理念,汽车行业原有的发展模式暴露了诸多问题,各大汽车厂商开始探索低碳化发展,陆续研发了各种电动汽车。在电动汽车需求量激增的过程中,设计人员需尤其关注充电系统建设,在系统中集成多种现代化技术,以提高系统的可靠性,满足电动汽车的电力需求。目前,虽然电动汽车充电技术有所发展,未来还需继续加大充电技术的研究力度。基于此,本文重点分析了电动汽车充电系统的充电方法及相关技术,以期为实际工作提供参考与借鉴。

特斯拉充电系统故障检测维修案例分析

近年来,随着我国社会经济不断发展,新能源汽车技术取得了长足的进步,而随着新能源汽车高效量产,越来越多的人开始购置新能源汽车,以提高出行舒适度及效率,降低汽车使用综合成本,享受新能源汽车带来的各项好处。但是,新能源汽车使用过程会因为电池系统故障问题引起汽车充电系统无法正常运行,导致充电速度缓慢或充不进电。本文研究了特斯拉充电系统故障检测维修问题,以2020款特斯拉model 3充电系统故障为案例,结合该车型的充电系统特点和故障问题进行分析,提出具体的故障检测维修方案,以更好地维修该车型的充电系统故障问题。

电动汽车无线充电系统发展现状与应用

随着国家对新能源汽车发展的大力支持,纯电动汽车已经逐渐普及开来。为了有效解决里程焦虑影响,与纯电动汽车相配套的充电设施也正在大规模投入建设中。但现有的插入式充电模式在充电效率上仍然无法替代传统燃油汽车的便捷性。因此,无线电动汽车充电系统在汽车上的应用研究被提上日程。无线电动汽车充电系统可以为电动汽车充电,且摒弃了插入式充电系统的弊端。论文针对目前电动汽车的静态和动态的不同类型无线充电系统的工作原理、结构、电磁兼容性、气隙敏感度、位置敏感度、补偿网络等进行对比分析研究,分析了用于电动汽车无线充电系统的基本工作过程,基于现有系统提出无线电动汽车充电系统的未来应用场景,对大功率电动汽车无线充电技术的应用具有良好的参考意义。

可持续设计视角下新能源充电系统设计策略研究

目的以可持续设计的有关理论作为指导,以木马设计集团的新能源充电桩产品设计为样例,降低产品使用过程中的人为损耗,为共享汽车的充电问题提出智慧化解决方案。方法首先,以“DfS”(Design for Sustainability)方法为指导,通过用户访谈构建动态用户画像,挖掘传统充电桩各阶段存在的痛点,并从可持续设计的视角建立新能源充电产品服务系统的理论框架;其次,通过定性及定量的方法挖掘用户显性与隐性需求,总结新能源充电系统的设计策略;最后,利用该策略指导设计新能源充电系统,并利用可持续性晴雨表进行设计验证。结果提出可持续设计视角下新能源充电系统的设计原则;基于用户需求设计出自动化新能源充电系统,解决传统手动充电带来的过程繁琐的问题。结论新能源充电系统设计策略的构建能够推动自动化、智能化、网联化和共享化深度融合,实现城市交通体系智慧化发展。

基于虚拟同步机技术的六相电驱复用型车载充电系统

电驱复用型车载充电(EDROC)系统通过复用电驱系统推进电机绕组、大定额逆变器装置与控制电路,能够分时执行电驱与充电两种变流功能,在成本、功率等级以及功率密度等方面具有显著优势。本文针对电网波动情况下三相交流接口不稳定的问题,引入了虚拟同步电机(VSM)控制,确保EDROC系统安全稳定运行。首先,介绍了六相EDROC的电路拓扑与基本工作原理;其次,利用六相电机多控制自由度的优势,将基波平面的转矩产生分量映射到x-y谐波子平面,从而实现在充电过程中无电磁转矩产生;然后,建立了三相AC/DC接口的VSM控制数学模型,使变换器模拟同步电动机运行;最后,搭建了试验样机进行实验,结果为电流总谐波失真度(THD)为2.91%,满足国标,并且系统能够及时响应频率变化,结果表明所提方法具有理想的功率调节以及零电磁转矩性能。

面向无线充电系统的磁耦合机构热特性研究

磁耦合机构作为无线充电系统能量传输的核心部件,其中线圈与磁芯的损耗引起温度升高,进而累积温升影响系统的安全性与可靠性。本文提出一套用于磁耦合机构热场建模与特性分析方法。首先,对DD型磁耦合机构进行建模,计算磁耦合机构中的热损耗。其次,分析传热方式并且推导建模所需的热参数。最后,使用Icepak软件对磁耦合机构展开磁热联合仿真,获得其在不同散热条件下温度特性。结果表明,磁热联合仿真可以预测稳态时磁耦合机构的温度。

动态无线充电系统功率波动抑制技术研究

设计了一种新型的双通道动态无线充电系统耦合机构,以解决动态无线充电系统在分段式发射导轨切换处的功率跌落问题。通过LCC-LCC型补偿拓扑,设计了两路能量传输通道,利用LCC-LCC补偿拓扑的恒流特性,推导了系统输出以及损耗与两通道耦合参数之间的关系,实现了较为稳定的功率传输,提升了系统的抗偏移特性以及抗跌落能力。最后对所提方法进行了仿真和实验,验证了双通道动态无线电能传输方案的可行性。

结合磁集成与交错并联技术的无线充电系统

稳定的输出特性、较高的系统效率及集成度对于无线充电系统具有重要意义。针对这些需求,首先将两相交错并联的Buck变换器引入无线充电系统,结合闭环控制策略,通过调节Buck占空比实现恒压/恒流输出。交错并联变换器可以有效降低器件应力、损耗、及输出电流纹波,提高效率并延长用电器寿命。此外,利用磁集成技术可将系统中的功率电感与磁耦合机构进行集成。在不影响功率传输的前提下,利用耦合机构内部空间将LCC补偿拓扑电感、交错并联变换器中的滤波电感分别与发射线圈、接收线圈集成,提高系统的集成度。最后,基于67.2 V/8 A的实验平台实现了恒压/恒流充电,证明了系统可行性。

电动汽车充电系统电弧故障的建模与仿真

动力电池组在充电过程中由于高压线路连接松动、继电器吸合不稳、线路绝缘老化破损等常常引发电弧故障,对线路的安全性造成极大威胁。目前电动汽车充电系统不能有效检测充电过程中的电弧故障,为研究充电电弧故障,论文建立电动汽车充电系统电弧故障模型。模型包括车载充电机电路模型、电弧故障模型以及动力电池组模型。以三相脉冲宽度调制(PWM)整流电路和移相全桥变换电路模拟车载充电机,以Cassie电弧模型作为直流串联电弧故障模型,以MATLAB工具箱中的battery模型模拟动力电池组。经过计算机仿真,得到发生电弧故障时,不同电池荷电状态下动力电池组端电压、电弧两端电压及回路电流的变化规律,为电动汽车充电回路电弧故障识别提供理论依据。