本书是重庆大学无线电能传输技术研究团队在电动车动态无线充电/供电（EV-WPT），特别是面向长距离EV-DWPT技术及系统实现的研究成果。重点围绕EV-DWPT系统的低成本模式与拓扑、动态无线充电系统磁能耦合机构与导轨模式、面向长距离应用的系统全局规划与优化设计技术、多级导轨运行切换暂态特性与控制技术、面向低成本运行目标的导轨组群最优控制策略、适用于动态无线充电的导轨驱动逆变器、车载端功率控制技术等方面展开较为系统的介绍。该书具有一定的理论性和工程实用性。
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第1章 绪论1
1.1 无线电能传输技术及其在电动车无线充电中的应用1
1.2 EV-DWPT系统研究现状2
1.3 EV-DWPT系统及目前存在的问题7
1.4 本书的主要内容以及贡献9
参考文献9
第2章 电磁耦合机构拓扑及能效特性分析13
2.1 引言13
2.2 基于耦合模理论的耦合机构能效特性建模与分析13
2.2.1 孤立单元模型14
2.2.2 电磁耦合机构无损模型16
2.2.3 电磁耦合机构全状态模型17
2.2.4 能效分析21
2.3 电磁耦合机构结构特性分析26
2.3.1 电感线圈的形式26
2.3.2 线圈绕线匝数分析28
2.4 组合型线圈电磁耦合机构设计及特性研究31
2.4.1 线圈的磁场分布及磁芯配置31
2.4.2 线圈空间特性分析36
2.5 导轨模式电磁耦合机构的结构38
2.5.1 矩形导轨38
2.5.2 交错型DD矩形导轨40
2.5.3 渗透型导轨44
2.6 本章小结49
参考文献49
第3章 磁耦合机构综合评价指标体系与评价方法51
3.1 引言51
3.2 EV-DWPT系统磁耦合机构综合评价的基本思路51
3.3 EV-DWPT磁耦合机构综合评价指标体系53
3.3.1 磁耦合机构评价指标定义53
3.3.2 基于AHP法的磁耦合机构评价指标体系60
3.3.3 磁耦合机构判断矩阵的构建64
3.4 基于FCE法的磁耦合机构性能特性的综合评价66
3.4.1 模糊综合评价原理66
3.4.2 基于FCE法的磁耦合机构综合评价68
3.5 本章小结71
参考文献71
第4章 EV-DWPT导轨动态切换策略与暂态过程分析72
4.1 引言72
4.2 基于逆变电压检测的导轨工作状态判别72
4.3 基于能量自由振荡的导轨软切换策略75
4.4 电磁暂态模型的建立77
4.4.1 器件差分化建模77
4.4.2 电磁暂态行为的差分模型79
4.4.3 矩阵方程的改进81
4.5 仿真与实验研究82
4.5.1 导轨工作状态判别实验82
4.5.2 导轨软切换仿真与实验83
4.6 本章小结86
参考文献86
第5章 EV-DWPT系统全局规划与优化设计技术87
5.1 引言87
5.2 多级导轨系统组态驱动模式87
5.3 基于多目标规划理论的系统优化设计技术90
5.3.1 目标函数构建90
5.3.2 约束条件分析92
5.3.3 多目标规划模型94
5.4 基于改进型自适应遗传算法的模型求解94
5.4.1 遗传算法94
5.4.2 改进的自适应遗传算法95
5.4.3 Pareto多目标遗传算法96
5.4.4 算法流程97
5.5 算例分析98
5.5.1 算例设计98
5.5.2 规划结果分析99
5.6 本章小结101
参考文献101
第6章 面向长距离高速行驶运行的导轨集群组态控制策略103
6.1 引言103
6.2 导轨组群控制模型的描述103
6.2.1 基本符号定义103
6.2.2 优化变量分析104
6.2.3 电动车行驶特性分析105
6.2.4 储能装置能量特性分析106
6.3 导轨组群控制模型的建立107
6.3.1 目标函数107
6.3.2 约束条件107
6.3.3 导轨组群控制模型108
6.4 基于粒子群的混合遗传算法109
6.5 案例分析111
6.5.1 案例设计111
6.5.2 优化结果分析112
6.5.3 参数敏感性分析114
6.6 本章小结115
参考文献115
第7章 适用于EV-DWPT系统的高频逆变器116
7.1 引言116
7.2 高频逆变器分类及研究现状116
7.2.1 DC-AC逆变器117
7.2.2 AC-AC变换器122
7.2.3 高频逆变器拓扑对比分析123
7.3 用于多激励MC-WPT系统的双输出逆变器124
7.3.1 双并行输出的逆变器125
7.3.2 逆变器工作特性分析127
7.3.3 逆变器软开关工作状态分析131
7.3.4 仿真分析134
7.4 用于EV-DWPT系统的双独立输出逆变器134
7.4.1 双独立可控输出逆变器135
7.4.2 逆变器运行策略及参数设计144
7.4.3 逆变器软开关工作状态分析147
7.4.4 仿真分析150
7.5 本章小结151
参考文献152
第8章 EV-WPT系统车载端输出功率控制153
8.1 引言153
8.2 互感参数对输出功率的影响及功率调节电路153
8.2.1 互感参数对输出功率的影响153
8.2.2 功率调节电路156
8.3 基于BP神经网络的输出功率控制策略158
8.3.1 输出功率控制策略158
8.3.2 BP神经网络模型159
8.3.3 BP神经网络控制器的设计160
8.4 仿真分析163
8.5 本章小结165
参考文献165
彩图166
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