摘要
电动车无线充电技术能够有效的减少电动车所携带的电池数量，降低电动车制造成本，提高电动车续航里程。同时提供更加方便便捷的充电方式。应用前景更广阔，具有极大的研究意义和实用价值。 本文对电动汽车无线电能传输技术作了介绍，并阐述了磁耦合谐振式无线电能传输技术（MCR-WPT）的国内外研究现状。分析了 MCR-WPT的基本原理和电磁场区范围，利用电路理论和耦合模理论两种方式对传输系统建模，推导得出系统的传输功率和效率公式，分析了阻抗和频率等对传输特性的影响，对于系统的耦合特性，通过建立传输线圈互感模型对线圈的尺寸、参数及传输距离给出了数值计算仿真。线圈的参数对耦合效果有直接的影响，线圈的参数设计应充分考虑传输距离的需求，小尺寸线圈在近距离时较为有效，而远距离的传输则要提高线圈的尺寸。 通过 ANSYS有限元计算仿真软件对谐振电路做进一步研究，仿真分析不同电路参数下的传输特性以及不同线圈位置下的磁路情况。仿真分析表明线圈的轴向和径向的位移会对两线圈之间的耦合产生影响，铁磁材料的使用可以改善线圈之间的磁场分布以及耦合程度。 依据研究结果对电动车无线充电装置进行设计，对硬件电路各模块进行电路设计、器件选型和驱动编程，最后研制出 300W，800W，2000W不同功率等级的电动车无线充电装置。分别对传输频率、谐振状态和耦合机构等对传输系统的影响进行了实验分析，优化后的耦合机构不仅提高了系统传输效果，而且收发线圈偏移和传输方向的允许变化范围得到了提高。
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