基于双LCC结构电动汽车无线充电系统仿真设计

摘要

近年来无线充电方式以其安全、便捷等优势被越来越多地应用.设计基于磁耦合谐振技术的电动汽车无线充电系统,补偿电路采用双LCC拓扑结构.首先进行原理分析,对比Series-Series(SS)与双LCC补偿拓扑结构,建立互感耦合模型并根据输出功率、效率表达式绘制曲线,比较两种结构工作特性,分析曲线得到采用双LCC结构的优势;磁耦合机构选用不对称平面单线圈结构以增强系统的抗偏移能力,通过建立等效磁路模型计算耦合系数表达式,在MATLAB/SIMULINK上搭建仿真电路,探究电路自身工作特性,得出耦合系数、负载、调谐电感等变量对系统输出的影响,并与理论结果进行比较;在Ansys Maxwell上对磁耦合机构仿真,改变磁芯结构以及发射接收端线圈水平、垂直方向位移距离,通过云场图反映磁场大小,从而确定最佳结构;最后使用Ansys Simplorer搭建电路,与磁耦合机构进行场路联合仿真,反映瞬态磁场分布情况,验证本设计的可行性.