内河船无线充电系统仿真分析.pdf

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1、·30·内燃机与配件内河船无线充电系统仿真分析TheSimulationAnalysisofUsingWirelessChargingSystemonInlandRiverShip高洁：吴建国（南通理工学院电气与能源学院，南通226002）摘要:考虑将较先进的大功率无线充电技术运到电动船充电，建立内河船只无线充电系统数学模型，运用MATLAB仿真技术，模拟该无线充电系统一般情况，及系统出现意外情况时的处理，将模糊PID与分段控制技术相结合，提高充电系统稳定性以及应对某些故障的自适应能力。从理论上论证了内河船无线充电系统的可行性。Abstract:Frominst

2、allingtheadvancedhigh-powerwirelesschargingtechnologyintotheelectricboatcharging,themathematicalmodeloftheriverboatswirelesschargingsystemisestablished,theMATLABemulationtechnologyisusedtosimulatethegeneralsituationofthewirelesschargingsystemandthedispositionofunforeseencircumstances

3、,andthefuzzyPIDandsegmentcontroltechnologyareintegratedforimprovingthestabilityofthechargingsystemandtheabilityofprocessingdamage.Thefeasibilityofusingwirelesschargingsystemoninlandrivershipisdemonstrated.关键词:无线充电；内河船；模糊PIDKeywords:wirelesscharging；riverboat；fuzzyPID1背景及研究基础河船同时充电。面对

4、这样的情况，可考虑用比较前沿的无我国是个能源消耗大国，同时环境污染也愈来愈严线充电技术。这一技术在手机、小功率电器、小汽车、大巴重。电驱动与传统的燃油驱动相比，具有以下优点：①电能车等方面有所运用。2016年中兴公司对此投入了很大的可以用多种能源来产生，来源广；②工作环境柔和，噪音人力和财力，并在多个公交线路上得到实践。这也给内河小；③零排放，对环境无污染。由此既可以解决耗能问题船无线充电带来了新的希望。又可以有效抑制环境污染，所以电驱动这几年受到广泛经过调研认为：当船靠岸时，为节约能源，可由岸电关注。供能。对于岸电的要求，小型船一般3-15千瓦，较大型的目前，

5、电驱动在汽车动力方面得到广泛运用，并逐步35-70千瓦。在岸电功率为15千瓦以下时，小型船只可以推广。对于我国，耗能大、污染大的交通工具又何止汽车？正常充电，较大型的可以对所用电器供电或进行缓慢的充船作为重要的交通工具，我国约有17万余艘、5500多万电。当岸电功率超过35千瓦，就可对较大型船只进行正常载重吨的内河船舶承担着繁重的运输任务。公交车可以改充电（同时船载设备可以正常运行），35千瓦时充电电流成电动的，功率与其类似的内河船是否可以进行类似的改100A.DC，70千瓦时充电电流可达200A.DC。此次设计以造呢？小型船为例，模拟岸电5千瓦，电压380V，

6、目标电压100V，在电动船方面，日本走在了前面，日本东京海洋大学模拟时间0.01s。制造的电动船，是由锂电池驱动的。原理与插入式电动车对于电动船充电而言，充电设备必须具备大功率、高相似，具备快速充电的特性，充电三十分钟能在高速环节效率、工作稳定可靠等特点。从控制科学的角度来看，电动中行驶四十分钟以上。该电动船长10m，宽2.3m，电动机船充电设备属于电力电子整流逆变设备，是一个离散的功率25kW，电池容量18kWh，定员12人。从船体容积和非线性控制系统。常用的常规PID控制方法要求建立准运营成本来看，较原有柴油驱动的小型内河船相比，容量确的数学模型，而模糊自适

7、应PID控制则对被控对象的变大且成本减小一半，同时没有燃油，没有因燃油消耗带数学模型要求较低，在一定程度上更适合对环境多变的来的空气污染，也不会发生对河流的污染。当然电动船性系统运用。能还有很高的提升空间。目前许多国家的相关技术人员正2内河船无线充电系统建模与仿真对电动船纯电推系统进行优化，并规划未来电网及充电点2.1无线充电系统常规PID模型建立及仿真［1］［3］布局，使快速充电电动船更具量产和实用价值。充电系统的结构如图1所示。要体现电动船的价值，还有一个问题必须解决，那就是充电。和公交车不同，它在水上，如通过电缆充电，一方面电缆拖拉麻烦，另一方面岸台面积不

8、能同时满足多艘内————