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电动汽车既经济又环保。无线电能传输技术能够实现电源和负载的电气隔离,具备安全可靠,用电灵活等优点。将无线电能传输技术应用到电动汽车上,便能使电动汽车能够摆脱充电线缆的束缚。提出电动汽车无线充电新方案或者完善这方面的研究具有重要的经济价值和科学意义。目前,电动汽车无线充电技术在实际应用中依然存在一些问题。比如当电动汽车没有停靠到位时,有可能让系统的传输性能因为传输距离的改变或者谐振线圈之间的偏移而受到影响,甚至是系统功率或者效率的大幅下降。还比如当充电系统处于过耦合情形时,因出现频率分裂现象也会使系统功率或者效率发生下降。所以,本文针对上述问题,给出一种适用于两线圈结构SS型无线电能传输系统的频率跟踪调谐控制方法,用以改善无线充电系统的充电位置容偏性能。首先,本文分析了电动汽车的充电位置是通过改变耦合线圈的互感系数来影响无线电能传输系统性能的。接着,取了合适的耦合机构和补偿网络拓扑,以减小充电位置的变化对传输性能的影响。然后,在此基础上建立了基于互感耦合理论的系统电路模型,并对系统的频率特性进行研究。研究在理论上论证了通过频率跟踪控制来改善充电位置容偏性能的可行性。于是,本文进一步研究了能改善容偏性的频率跟踪调谐控制方法。并且,在Multisim仿真软件中,建立无线能量输出系统的简单电路模型,对所提出的频率跟踪方法进行仿真验证。其次,根据磁耦合谐振式无线电能传输原理,搭建了一台800W级具有频率跟踪的无线电能传输测试装置。主要包括无线电能传输系统主电路部分、控制系统部分以及主电路和控制电路对接电路部分。其中控制系统是在FPGA 上实现木文所捉频率跟踪调谐控制方法的具体设计。最后,给出了无线充电系统容偏性能的评估方法,并通过实验的方法对无线充电系统样机进行测试。测试结果表明:一方面,系统的频率跟踪速度不下于50kHz/s,保证了系统能够对充电位置的快速改变作出实时的应对;另一方面,当系统以50Q的负载和25cm的气隙全功率工作时,以(3%,3%)为参数的水平容偏不小于20cm,且效率不下于82%。