电动汽车动态无线供电系统电能计量及状态监测

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1、硕士学位论文电动汽车动态无线供电系统电能计量及状态监测ENERGYMETERINGANDCONDITIONMONTORINGFORELECTRICVEHICLEDYNAMICWIRELESSCHARGINGSYSTEM刘凯珺哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM724学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文电动汽车动态无线供电系统电能计量及状态监测硕士研究生：刘凯珺导师：宋凯副教授申请学位：全日制工程硕士学科：仪器仪表工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2018年

2、6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM724U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringENERGYMETERINGANDCONDITIONMONTORINGFORELECTRICVEHICLEDYNAMICWIRELESSCHARGINGSYSTEMCandidate：KaijunLiuSupervisor：AssociateProf.KaiSongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEn

3、gineeringSpecialty：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要无线电能传输技术与传统接触式充电方式相比，具备高安全性，高便捷性和强环境适应性等特点，更加适用于未来自动驾驶电动车和智慧交通的发展趋势，具有巨大

4、的研究价值和应用前景。相较于较为成熟的静态无线充电技术而言，动态无线供电技术引领电动车的革命化发展，不仅能够减少车载动力电池组使用量，而且能够最大限度提高车辆续驶里程。随着动态无线供电技术研究的不断深入，系统状态监测与人机交互的重要性与日俱增。一方面，完善的系统状态监测直接关系到系统整体运行的可靠性与稳定性以及系统性能参数记录；另一方面，良好的人机交互界面提高操作者的舒适度与体验度以及充电过程中的自动化。因此，系统状态监测与人机交互界面的研究对于动态无线供电系统的发展至关重要。首先，针对系统状态监测的系统效率、系

5、统功率及电能计量等关键参数，分析系统偏移和速度对于关键参数的影响以及研究系统各部分功率损耗情况，明确系统状态监测的合理性与必要性。在此基础上，完成电能计量部分电路设计，主要包括工频电能计量，磁耦合机构电能计量和系统输出电能计量。针对动态无线供电系统的高频谐振特性导致的电压信号与电流信号测量困难问题，研究应用于高频电压信号和电流信号的采集与调理电路，并将其应用于系统状态监测的过压、过流保护。其次，人机交互界面主要包括地面端部分和车载端部分。通过WiFi模块将车载端电池管理系统信息传输到地面端，以便进行直观的地面人员

6、对系统的操作。同时，系统工作信息通过WiFi模块传输到车载端，以便驾驶员查看且操作系统。最后，为验证系统状态监测与人机交互界面的合理性，在搭建的电动车动态无线供电系统上进行电能计量的静态和动态测试，实验结果表明监控系统的可靠性以及操作界面的稳定性。关键词：动态无线充电；电能计量；状态监测；WIFI通信-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractComparedwithtraditionalcontactchargingmethods,wirelessenergytransmissiontechnology

7、hasfeaturessuchashighsecurity,highconvenienceandstrongenvironmentaladaptability,andismoreapplicabletothedevelopmenttrendofself-drivingelectricvehiclesandsmarttransportationinthefuture,andhasgreatresearchvalue.Applicationprospects.Comparedtothemorematurestatic

8、wirelesschargingtechnology,dynamicwirelesspowersupplytechnologyleadstherevolutionarydevelopmentofelectricvehicles,notonlycanreducetheuseofvehiclepowerbatterypacks,butalsocanmaximizetheveh