电动汽车无线充电系统的设计与仿真
汽车无线充电技术拓扑
汽车无线充电技术拓扑介绍一、引言随着科技的飞速发展，电动汽车逐渐成为人们出行的新选择。
而电动汽车充电问题，一直是影响其广泛使用的重要因素。
其中，有线充电虽然已经普及，但仍存在许多不便之处。
于是，一种名为“无线充电”的技术应运而生，它为电动汽车的充电问题提供了全新的解决方案。
在众多无线充电技术中，汽车无线充电技术的拓扑结构是实现高效、稳定充电的核心。
本文将对汽车无线充电技术的拓扑进行深入探讨。
二、无线充电技术原理无线充电技术主要基于电磁感应原理。
当电流通过发送线圈时，会产生磁场，而接收线圈则通过电磁感应产生电流。
这个电流经过整流和滤波后，可以为电池或其它电子设备提供电能。
与传统的有线充电相比，无线充电具有许多优点，如无需插拔、避免因插拔不当造成的损坏、降低人为损坏的风险等。
三、汽车无线充电技术拓扑汽车无线充电技术的拓扑主要可以分为发射模块和接收模块两部分。
发射模块通常安装在停车场地面或车道上，接收模块则集成在电动汽车底部。
1. 发射模块发射模块的核心部分是一个或多个线圈，它们通过一定的排列和连接方式组成发射阵列。
这些线圈中通入交变电流，从而在空间中产生交变的磁场。
为了实现高效的能量传输，发射线圈通常采用多相励磁、分区励磁等方式优化设计。
另外，发射模块还包括一些必要的辅助元件，如电源管理单元、控制单元、整流器等。
这些元件共同作用，确保发射线圈产生稳定的磁场，并对电动汽车进行有效的充电。
2. 接收模块接收模块是安装在电动汽车底部的集成系统，主要包括接收线圈、整流滤波电路、电池管理单元等部分。
接收线圈负责接收发射线圈产生的磁场能量，并将其转换为电能。
整流滤波电路将接收到的交流电转换为直流电，为电池充电做准备。
电池管理单元则负责监控电池的充电状态，确保充电过程的安全和高效。
四、汽车无线充电技术拓扑的优点与挑战汽车无线充电技术的拓扑结构具有许多优点。
首先，它为电动汽车提供了方便、快捷的充电方式，用户无需再为寻找充电桩或排队等待充电而烦恼。
电动汽车充电桩的智能管理系统设计
电动汽车充电桩的智能管理系统设计随着电动汽车的普及和需求的增加，充电桩作为电动车辆充电的关键设备，也变得越来越重要。
为了更好地管理充电桩的使用和维护，设计一套智能化的管理系统显得尤为重要。
本文将探讨电动汽车充电桩的智能管理系统设计，从硬件和软件两方面进行分析和讨论。
一、硬件设计1. 充电桩选择在设计智能管理系统之前，我们需要先选择适合的充电桩。
充电桩的类型和功能决定了系统设计的方向，包括直流快充桩、交流慢充桩以及混合快慢充桩等。
根据实际需求和充电场景，选择符合标准、性能可靠、易于维护的充电桩是关键。
2. 通信模块充电桩的智能管理系统需要与后台服务器进行数据传输和通信。
因此，通信模块的选择至关重要。
可以考虑使用GPRS、3G/4G、以太网等通信方式，以满足不同网络环境下的通信需求。
同时，考虑采用双通道通信，确保数据的稳定传输和高效管理。
3. 监测设备为了实现对充电桩的监测和故障诊断，我们需要在充电桩上配备相应的监测设备。
包括电流传感器、电压传感器、温度传感器等。
这些设备可以实时监测充电桩的工作状态，及时提供故障报警和维护信息。
4. 安全控制由于充电桩牵涉到电能传输和高压电流，安全控制是设计智能管理系统时必不可少的一部分。
为了保证充电桩的安全性，可以采用安全锁信号、断电保护装置、过流保护装置等措施，确保充电过程的安全可靠。
二、软件设计1. 充电桩管理平台为了方便实现充电桩的管理和监控，设计一个充电桩管理平台是必要的。
该平台可以对充电桩进行远程监控、故障诊断、电量统计和充电订单管理等。
同时，为了方便用户使用，可以提供用户注册、在线支付和预约充电等功能。
2. 数据分析与预测通过对充电桩系统数据的收集和分析，可以提供更准确的充电需求预测，以优化充电桩的使用率和充电效率。
通过数据分析，可以了解用户的使用习惯、充电需求，从而优化充电策略和服务。
同时，还可以提供用户行为分析，为实现差异化服务和个性化推荐提供依据。
基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究与实现
基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究与实现随着电动汽车的发展和普及，充电技术一直是电动汽车产业的关键环节之一。
为了满足电动汽车的快速充电需求，研究人员一直在寻求更加高效、稳定和智能的充电技术。
PLC（可编程逻辑控制器）技术因其高可靠性、灵活性和稳定性，在电动汽车交流充电系统中得到了广泛的应用。
本文将探讨基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究与实现。
一、电动汽车交流充电系统的基本结构电动汽车交流充电系统主要由电源模块、控制模块、通信模块和安全保护模块四个部分组成。
控制模块是整个充电系统的核心，负责控制充电过程的各项参数和工作状态。
而PLC技术则可以很好地满足控制模块的需求，实现对充电系统的智能控制。
二、基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究在电动汽车交流充电系统中，PLC技术可以实现对充电桩的远程监控和智能控制。
通过PLC控制器和相关传感器，可以实时监测充电桩的工作状态、充电电压、电流、充电时间等参数，并且可以根据实时数据对充电过程进行智能调控，实现最佳的充电效果和充电状态的实时监测。
基于PLC技术的电动汽车交流充电系统还可以实现多种充电模式的切换和自动识别功能。
用户可以通过PLC控制器选择不同的充电模式，比如快充模式、慢充模式和定时充电模式等，实现对电动汽车的不同充电需求的灵活满足。
PLC技术还可以实现对电动汽车的自动识别和智能调度，根据充电桩的可用状态和电动汽车的充电需求，自动分配充电资源，提高充电效率和使用频率。
三、基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的实现在实际应用中，基于PLC技术的电动汽车交流充电系统可以通过以下步骤来实现：1. 系统设计：根据电动汽车交流充电系统的要求和需求，设计出充电桩的控制结构和相关参数，并选择适合的PLC控制器和传感器设备。
2. 软件编程：根据系统设计要求，对PLC控制器进行软件编程，实现对充电过程的监测、控制和调度功能。
3. 系统集成：将PLC控制器和相关设备进行集成安装，配置完整的充电系统，并进行联调和测试，确保系统的稳定性和可靠性。
基于MSP430的无线动态充电电动汽车系统的研究
工作研究基于MSP430的无线动态充电电动汽车系统的研究关壮壮 傅品翰 米双芊 武盛豪 杜江勇（吕梁学院，山西 吕梁 033000）摘 要：本文研究系统主要包括无线充电装置、无线充电电动车和超级电容储能装置。
首先，在试验阶段中，先将5V的直流电经过LC自激振荡电路道变成高频800kHz的交流电，在一次侧，通过德州TI公司MSP430系列单片机控制舵机动作隔离副边电路，此时维电器常闭触点动作，电容不充电，按下按键维电器恢复，同时定时分钟，交流电经过发射线圈向接收线圈传递能量，通过磁耦合请振式无线电能传输方式，接收线圈与接收线圈发生活振隅合，将电能转换成磁场能量进行传输，从一次侧化送到一次侧的能量经过全桥整流环节后供给超级电容储能，定时结束后，电器动作发射线圈停止向接收线圈传能量，同时电机动作使得系统电路接通，小车自启，沿着规定线路行驶直至停车。
此系统动态充电效率高，快捷智能，对节能减排，新能源利用的科研和发展有创新型价值。
关键词：LC自激振荡逆变；磁感应谐振式无线传能；全桥整流；超级电容；德州TI公司MSP430单片机；动态充电引言：无线电动汽车受到了许多国内外专家的研究和实践。
其中科学家特斯拉早在1901年的时候已经完成了大功率无线传输技术，他去世后，研究迫不得以停下来。
100多年后的今天，无线充电技术再一次达了高潮。
万物互联时代下，无线充电应用领域将不断拓展。
作为新一代移动通信技术，5G网络能支持高达100万个/平方千米的连接数密度，有效支持海量设备接入，是万物互联时代的一组通信标准。
万物互联时代下用电设备数量实现数倍增长，不同设备采用不同标准的充电接口，为这些装置供电将成为一大挑战。
无线充电采用统一的充电标准，具备方便、安全、空间利用率高等特点，同一无线充电底座能同时为不同设备充电，省去携带多种充电线材的麻烦；随放随充的特点有助于实现设备的碎片化充电，用户能在办公室、咖啡馆、机场、快餐店等场所轻松方便地获得电力支持。
无线充电最完整教程手把手教你制作无线充电器【附电路图】
无线充电最完整教程手把手教你制作无线充电器【附电路
图】
实用无线充电器设计[附电路图]
, 基本功能是通过线圈将电能H以H无线HH方式传输给电池。
只需把电池和接收设备放在充电平台上
即可对其进行充电。
实验证明(虽然该系统还不能充电于无形之中(但已能做到将多个
校电器放置于同一充电平台上同时充电。
免去接线的烦恼。
1 无线充电器原理与结构
无线充电系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。
如图1所示，系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用 24V直流电端直接为系统供电。
经过H电源管理H模块后输出的直流电通过2M 有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。
通过2个H电感H线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。
, 2(2 发射电路模块
如图3，主振电路采用2 MHz有源晶振作为振荡器。
有源晶振输出的方波，经过二阶
低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出。
经三极管13003及其外围电路组成的
丙类放大电路后输出至线圈与电容组成的并联谐振回路辐射出去(为接收部分提供能量。
, 2(2 接收电路模块
测得与电容组成的并联谐振回路的空芯耦合线圈的线径为0(5 mm，直径为7 cm，电
感为47 uH，载波频率为2 MHz。
根据并联谐振公式得匹配电容C约为140 pF。
因而(发
射部分采用2MHz有源晶振产生与谐振频率接近的能源载波频率。
2.3 充电电路。
基于单片机控制无线充电系统的研究与设计毕业论文
基于单片机控制无线充电系统的研究与设计毕业论文目录摘要....................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ...................................................... 错误!未定义书签。
第一章引言............................................................ - 1 -1.1 研究背景......................................................... - 1 -1.2 研究前景与意义................................................... - 1 -1.3 无线充电技术分类及国外现状....................................... - 3 -1.3.1 无线充电技术的分类.......................................... - 3 -1.3.2 无线充电技术的历史及现状.................................... - 7 -1.4 本文主要研究容................................................... - 9 -第二章无线电力传输原理................................................. - 10 -2.1 电磁感应原理.................................................... - 10 -2.2 基于近场磁感应无线电力传输原理.................................. - 10 -2.3 基于电磁耦合共振的无线电力传输原理.............................. - 13 -第三章影响无线电力传输效率的因素分析................................... - 16 -3.1 近场磁感应无线电力传输系统模型.................................. - 16 -3.2 距离与线圈半径对效率的影响...................................... - 17 -3.2.1 距离与效率关系............................................. - 18 -3.2.2 线圈半径与效率关系......................................... - 19 -3.3 补偿方式对效率的影响............................................ - 19 -3.4 谐振对效率的影响................................................. - 23 -3.4.1 补偿电容容值对效率的影响................................... - 23 -3.4.2 发射频率对效率的影响....................................... - 25 -第四章无线充电器硬件设计............................................... - 26 -4.1 需求与技术难点分析.............................................. - 26 -4.2 系统框架........................................................ - 26 -4.3 硬件设计........................................................ - 27 -4.3.1 硬件参数配置............................................... - 28 -4.3.2 发射逆变电路设计........................................... - 29 -4.3.3 补偿电容设计............................................... - 33 -4.3.4 线圈尺寸及线圈间距离设计................................... - 34 -4.3.5 接收整流滤波电路设计....................................... - 35 -4.3.6 锂电池充电电路设计......................................... - 37 -4.3.7 接收部分单片机及电压检测电路设计........................... - 39 -4.3.8 红外发射电路设计........................................... - 40 -4.3.9 发射线圈部分单片机、红外解码电路以及继电器电路设计......... - 41 -4.3.10 整体原理图设计............................................ - 43 -4.4 原理图及设计.................................................... - 43 -第五章无线充电器软件设计............................................... - 46 -5.1 红外数据传输解码原理............................................ - 46 -5.2 发射线圈部分软件设计............................................ - 47 -5.3 接收线圈部分软件设计............................................ - 51 -5.3.1 AD程序设计................................................. - 52 -5.3.2 红外发送程序设计........................................... - 53 -5.3.3 系统的整体软件设计......................................... - 57 -第六章系统调试......................................................... - 58 -第七章总结与展望....................................................... - 60 -参考文献.............................................................. - 61 -致谢................................................................ - 62 -附录................................................................ - 63 -1 发射线圈原理图.................................................... - 63 -2 接收线圈原理图.................................................... - 63 -3 发射部分程序...................................................... - 64 -3.1 Main.c文件................................................... - 64 -3.2红外收发.c文件............................................... - 68 -3.3 head.h文件................................................... - 71 -4 接收部分程序...................................................... - 73 -4.1 main.c文件................................................... - 73 -4.2 红外发射.c文件............................................... - 77 -4.3 head.h头文件................................................. - 82 -第一章引言1.1 研究背景给自己的手机无线充电对绝大部分人来说还是一个非常新奇的东西，但是不可否认的是这项技术正悄然向我们靠近。
无线充电设备设计
无线充电设备设计随着科技的不断进步，无线充电设备成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
无线充电设备设计的关键在于提供便捷、高效、安全的充电体验。
本文将从硬件、软件和安全方面三个方面对无线充电设备的设计进行探讨。
一、硬件设计1. 充电器技术：无线充电设备主要通过电磁感应实现充电功能。
在硬件设计中，需要考虑充电器的功率、频率和效率。
高功率能够提供更快的充电速度，但也可能导致产品发热或损坏；适当的频率选取可以减少互应干扰，提高传输效率。
2. 发射器与接收器设计：发射器和接收器是无线充电设备的核心组件。
发射器产生电磁场并传输能量，接收器接收电磁场并将能量转化为电能。
在设计上，需要考虑发射功率、接收灵敏度和充电距离等因素，以保证传输效率和充电的可靠性。
3. 充电设备布局：设计无线充电设备时，需要考虑充电设备的布局，以提供更好的充电覆盖范围。
布局要充分考虑用户使用习惯和设备放置位置。
合理布置充电器和接收器的位置，可以在无需人工干预的情况下实现充电。
二、软件设计1. 充电管理系统：无线充电设备不仅需要实现充电功能，还需要进行充电管理。
软件设计中，可以考虑添加充电计时、电量监控等功能，方便用户了解充电情况。
同时，也可以为设备添加智能化控制，实现自动开关充电等功能。
2. 兼容性与适配性：无线充电设备设计中，需要考虑多种设备的兼容性和适配性。
可以采用主流的无线充电标准，如Qi标准，以保证与其他设备的兼容性。
同时，还可以根据不同设备的充电需求进行适配，提供多种供电方式以满足用户的多样化需求。
三、安全设计1. 电磁辐射与电池管理：无线充电设备在使用过程中会产生一定的电磁辐射。
为了确保用户的健康与安全，设计中需要合理控制辐射水平，并通过电池管理实现过充、过放、过流等情况的监控和保护。
2. 防止过热和短路：充电过程中，设备可能会出现过热和短路等安全问题。
为了避免这些问题，设计中需要添加温控装置和短路保护装置，确保设备在充电过程中的安全性。
电动汽车智能充电桩的设计与研究
电动汽车智能充电桩的设计与研究一、本文概述随着全球对环境保护和能源可持续性的日益关注，电动汽车（EV）作为一种绿色出行方式正逐渐受到大众的青睐。
然而，电动汽车的普及与推广仍受限于其充电设施的发展。
因此，智能充电桩的研究与设计显得至关重要。
本文旨在探讨电动汽车智能充电桩的设计与研究，包括其核心技术、设计理念、实际应用以及未来发展趋势。
本文将首先介绍电动汽车智能充电桩的研究背景和意义，分析当前国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
接着，将详细阐述智能充电桩的核心技术，如无线充电技术、快速充电技术、智能调度系统等，以及它们在充电桩设计中的应用。
本文还将探讨智能充电桩的设计理念和实现方法，包括其结构设计、功能设计、人机交互设计等方面。
在实际应用方面，本文将分析智能充电桩在电动汽车充电服务中的应用场景和优势，如提高充电效率、优化充电资源配置、增强用户体验等。
还将讨论智能充电桩在智能电网、智能交通等领域中的融合应用，以及其对未来城市可持续发展的影响。
本文将展望电动汽车智能充电桩的未来发展趋势，包括技术创新、产业升级、政策支持等方面。
通过本文的研究与探讨，旨在为电动汽车智能充电桩的设计与发展提供有益的参考和借鉴。
二、电动汽车充电技术概述随着全球对可再生能源和环保问题的日益关注，电动汽车（EV）作为一种清洁能源交通工具，正逐步成为未来交通出行的重要选择。
而电动汽车充电技术则是电动汽车产业链中的关键环节，其发展与优化对于推动电动汽车的普及和应用具有重要意义。
电动汽车充电技术主要可以分为三种类型：交流充电（AC Charging）、直流充电（DC Charging）和无线充电（Wireless Charging）。
交流充电通常使用家用或公共充电桩进行，电流和电压较低，充电时间较长，但设备成本相对较低，适用于家庭或日常慢速充电。
直流充电则采用高电压和高电流，可以在较短时间内为电动汽车充满电，适用于商业充电站或高速公路服务区等需要快速充电的场合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电动汽车无线充电系统的设计与仿真①
季乐乐， 高文根， 陈宗禹
【摘 要】 介绍了电动汽车无线充电系统的架构，分析了系统的基本原理，控制
方法，谐振补偿结构，线圈设计。对比分析了常用的 SS 补偿结构和新型的
LCC
补偿结构，指出 SS 补偿结构不易控制和大功率效率低的缺点和 LCC 补偿 结构
具有一次侧恒流和原副边单位功率因数等特点， LCC 补偿结构更加符合电 动汽
车无线充电技术的要求。文中采用 LCC 补偿结构，同时对电动汽车无线充 电系
统中的线圈进行设计，摒弃其他因素重点分析铁氧体的厚度与矩形线圈的 长宽
比对耦合系数的影响并针对电动汽车停车错位的实际情况，对双 D 矩形线 圈进
行优化设计，并给出仿真结果。关键词： 电动汽车；无线电力传输；双 D 线
圈； LCC补偿网络
【期刊名称】 佳木斯大学学报(自然科学版)
【年(卷),期】
2019(037)002
【总页数】
5
【关键 词】
Key words: electric vehicle; wireless power transmission; double D
coil; LCC compensation network
基金项目：安徽省高校自然科学研究重点项目
"(KJ2017A107)"
。
0
引言
电动汽车 (EV)在提供卓越的能源效率的同时为减少二氧化碳排放提供了巨大的
潜力。由于无线充电相比有线充电来说更加安全，方便。现在的电动汽车充电
技术从有线向无线转变。在文献 [1] 中用三维有限元软件对圆形线圈的磁芯结构
进行优化，使系统具有良好的传输能力。文献 [2] 分析和总结了用于实现恒定
负