电动汽车无线充电系统原理与设计

前言 1 绪论 1.1 电动汽车及充电基础设施发展概况 1.2 电动汽车充电技术 1.3 无线电能传输技术 1.3.1 远场技术和近场技术 1.3.2 电场耦合式无线电能传输 1.3.3 磁场耦合式无线电能传输 1.4 电动汽车无线充电技术 1.4.1 静态无线充电技术 1.4.2 动态无线充电技术 1.5 国内外电动汽车无线充电技术及其产业进展 1.5.1 无线充电电路及控制技术进展 1.5.2 无线充电磁场设计技术发展 1.5.3 电动汽车无线充电商业化发展现状 1.6 电动汽车无线充电标准 1.6.1 SAE T1R J2954的制定过程 1.6.2 SAE TIR J2954解读 1.6.3 国内电动汽车无线充电标准制定进展 2 无线电能传输系统谐振补偿拓扑 2.1 谐振补偿拓扑结构分析 2.1.1 拓扑结构基本分析方法 2.1.2 恒流特性、恒压特性及阻抗特性 2.2 S-S电路补偿拓扑结构分析 2.2.1 S-S拓扑额定工况下建模分析 2.2.2 S-S拓扑位错工况下建模分析 2.3 LCC-LCC电路补偿拓扑结构分析 2.3.1 LCC-LCC拓扑额定工况下建模分析 2.3.2 LCC-LCC拓扑位错工况下建模分析 2.4 LCC-S电路补偿拓扑结构分析 2.4.1 LCC-S拓扑额定工况下建模分析 2.4.2 LCC-S位错工况下建模分析 2.4.3 三种电路补偿拓扑位错工况下传输特性比较 2.5 LCC-LCC电路补偿拓扑设计案例 3 无线电能传输系统磁能线圈组设计 3.1 磁能线圈组概况 3.1.1 无线充电系统磁能线圈分类 3.1.2 集中式磁能线圈组分类 3.2 空气域中典型线圈结构空间磁场模型 3.2.1 空气域中圆形线圈空间磁场模型 3.2.2 空气域中矩形线圈空间磁场模型 3.3 磁场约束条件下典型线圈结构空间磁场模型 3.3.1 磁场约束条件下圆形线圈的空间磁场模型 3.3.2 磁场约束条件下矩形线圈组的空间磁场模型 3.4 典型线圈组结构传输特性分析 3.4.1 空气域中典型线圈结构传输特性 3.4.2 单磁屏蔽层下典型线圈组传输特性 3.4.3 多磁屏蔽层下典型线圈组传输特性 3.5 双D线圈组传输特性分析 3.5.1 双D线圈组基本原理 3.5.2 双D线圈组传输特性 3.6 磁能线圈组多目标优化 3.6.1 群智能优化算法 3.6.2 多目标优化理论 3.6.3 遗传优化算法 3.6.4 带精英策略的非支配排序遗传算法 3.7 磁能线圈组多目标优化案例 4 磁芯非线性及其优化 4.1 磁性材料简介 4.1.1 磁性材料的定义与分类 4.1.2 磁性材料的磁化特性 4.2 软磁材料的非线性磁特性及损耗问题 4.2.1 软磁材料的非线性磁特性 4.2.2 软磁材料的磁损耗问题 4.2.3 无线电能传输中磁损耗的计算 4.3 考虑磁芯非线性特性的磁芯优化问题 4.3.1 磁芯非线性在无线充电应用中的问题 4.3.2 考虑非线性的磁芯结构优化 4.3.3 考虑非线性的磁芯参数优化 4.3.4 国内外磁芯优化研究的案例 4.4 新型纳米晶磁性材料改良及应用 4.4.1 纳米晶磁芯特性简介 4.4.2 纳米晶磁芯在无线充电中的应用研究 5 车载无线充电系统电路及其控制策略 5.1 功率因数校正单元 5.1.1 功率因数校正技术原理 5.1.2 无桥PFC电路 5.1.3 交错并联Boost PFC电路 5.2 高频逆变电路 5.2.1 逆变电路基本工作原理 5.2.2 全桥式逆变电路驱动电路设计 5.2.3 全桥式逆变电路控制方式 5.3 整流电路 5.4 发射端控制方法 5.4.1 Z源、准Z源原理及二者比较 5.4.2 基于准Z源的系统功率调节拓扑及其相应控制方法研究 5.4.3 在线功率调节效果仿真验证 5.5 接收端控制方法 5.5.1 基于双向串联开关管的接收端功率控制方法 5.5.2 接收端可控整流功率控制方法 5.5.3 接收端Buck功率调节方法 5.5.4 接收端倍流整流功率控制方法 5.6 双边控制方法 5.6.1 基于移相控制和可控整流的双边控制方法 5.6.2 基于*优效率点跟踪的双边控制方法 5.7 基于Buck变换电路的接收端输出功率控制系统设计案例 5.7.1 LCC-S谐振补偿拓扑设计 5.7.2 接收端Buck变换器设计 6 车载无线充电系统前沿技术 6.1 双向无线充电技术 6.1.1 电流源型双向无线充电系统 6.1.2 电流源型双向无线充电系统的功率一频率控制 6.2 动态无线充电技术 6.2.1 动态无线充电基本原理 6.2.2 动态无线充电技术发展概况 6.2.3 基于分布线圈的动态无线充电技术难点