基于FPGA的动态无线充电半实物仿真系统设计开题报告
2020-04-10 16:40:58
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 研究目的及意义
电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输至运行在地面上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构,进而给车载储能设备供电。
电动汽车由于其对环境的友好以及能源易得,受到了各国的大力推广。目前,由于电池容量及充电基础设施等条件的限制,充电问题已成为电动汽车发展过程中急需解决的问题。无线充电技术可以解决传统有线充电面临的接口限制、充电设施限制及安全范围有限等问题,因而逐渐发展成为电动汽车充电的主要方式。然而,起初发展的静态无线充电与有线充电同样存在着充电频繁、续航里程短、电池用量大且成本高昂等问题。特别是对于电动巴士一类的公交车辆,其连续续航能力格外重要。在这样的背景下,电动汽车动态无线充电技术应运而生,通过非接触的方式为行驶中的电动汽车实时地提供能量供给。
2. 研究的基本内容与方案
1.1 设计基本内容
电动汽车动态无线充电技术通过在汽车行驶路面间隔铺设一系列能量发送线圈,使得电动汽车在行驶的过程中能够进行持续长时间的充电。这样不仅提高电动汽车的续航里程,而且还可以减小电池组重量,提高运输效率。但在进行动态无线充电仿真过程中,由于系统复杂,控制器仿真时间很长,利用fpga的并行计算能力,在fpga中实时模拟动态无线充电系统的动态特性,可以为控制器设计提供测试平台。
本设计的主要目的是利用fpga芯片对电动汽车的无线充电过程进行半实物仿真。仿真过程利用相关软件(quartus ii)完成,针对无线充电特点对设备功率因数、充电效率等方面的性能做出优化,结合实际电路对控制方法进行改进,使得直流侧和交流侧波形符合要求,提升系统的功率因数和工作效率。
1.2 设计预期目标
(1) 利用fpga并行计算功能顺利完成动态无线充电系统的仿真模拟。系统各项参数的仿真结果可以利用相关仿真软件完成。
3. 研究计划与安排
1-2周查阅相关文献资料;
3-4周撰写开题报告,
2018.3.20.前上传开题报告;每三周上传一次阶段性成果;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王兆安, 刘进军. 电力电子技术(第5版).机械工业出版社
[2] 杨荫福, 段善旭, 朝泽云. 电力电子装置及控制.北京.清华大学出版社
[3] 杨庆新, 章鹏程, 祝丽花,等. 无线电能传输技术的关键基础与技术瓶颈问题[j]. 电工技术学报, 2015,30(5):1-8.