《基於平面磁芯的電動汽車磁共振式非接觸充電技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由朱春波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於平面磁芯的電動汽車磁共振式非接觸充電技術研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱春波
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
採用基於平面型磁芯的磁共振式非接觸電能傳輸技術，解決電動汽車充電問題。揭示磁耦合系統和電路系統的各項參數與能量傳輸距離、效率以及功率之間的關係。建立數學模型，闡明提高能量傳輸性能的機理，揭示利用平面磁芯繞制的耦合線圈對系統整體傳輸性能的影響規律。構建實驗平台，探索非接觸充電系統高性能工作的影響因素，攻克在較低共振頻率下實現大功率傳輸的技術難題。針對電動汽車動力電池充電的技術特點，探索在負載大範圍非線性變化時，該系統穩定運行的控制方法，分析能量傳輸對信息傳輸的影響，研究電磁兼容性的設計原則。根據電動汽車類型以及動力電池組的多樣化，研究傳輸系統的負載特性，提出可滿足於不同類型電動汽車要求的非接觸充電系統通用設計方法。本項目的研究將成功完善磁共振式非接觸能量傳輸的理論體系，為電動汽車充電方式上帶來新的解決方案，對電動汽車的市場化、實用化和規模化發展起到促進作用。
結題摘要
電動汽車能夠有效地解決環境污染問題及減少化石燃料使用，與之相關的充電技術尤為重要。傳統的傳導式充電存在漏電、機械磨損和環境適應性差等問題，採用無線充電能夠有效避免上述問題。本項目以解決電動汽車無線充電問題為研究目標，採用基於平板磁芯的磁共振無線電能傳輸技術，研究磁耦合機構和系統電路的主要參數與傳輸距離、系統效率及傳輸功率之間關係，從而提出一套適用於電動汽車無線充電的通用設計方法。首先，基於理論分析與數學建模，闡明系統電能傳輸性能的提升機理及採用平板磁芯繞制的磁耦合機構對於系統整體傳輸性能的影響規律；其次，構建實驗驗證平台，研究無線充電系統工作性能提升的主要因素，實現在較低共振頻率下大功率且高效的電能傳輸；最後，研究系統電磁兼容性問題，分析不同類型和結構的磁禁止材料對於磁場的束縛效能以及分析電能傳輸對於系統原副邊信息互動的影響，提出較為完善的磁耦合機構電磁兼容最佳化設計原則。 理論研究和實驗驗證結果表明，通過採用最佳化後的平板磁芯製作磁耦合機構，系統傳輸功率、傳輸效率和磁禁止性能得到顯著提升，並且在負載大範圍非線性變化時，依舊能夠保證系統穩定、可靠且高效的運行。項目最終完成一套電動汽車非接觸充電原理演示樣機，實現在磁耦合機構為40 cm*40 cm且傳輸距離為20 cm下，系統最高效率為92%的3.3 kW能量傳輸。本項目研究不僅完善了磁耦合共振式無線電能傳輸技術的理論體系，而且為電動汽車的充電方式提供新的解決方案與思路，對智慧交通中的智慧型化電動汽車的市場化、實用化及規模化發展起到堅實的推動作用。
