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无线充电技术作为新能源汽车的一种新型充电方式,具有安全、可靠、灵活性高等优点,受到国内外研究机构及学者广泛关注。从行业发展判断,中国电动汽车无线充电技术将在未来几年进入规模化推广阶段。而无线充电系统自身存在较多的技术路线分支,在多车型、多设备厂商投入后的规模化应用阶段,如果不同模块、参数、拓扑的无线充电系统之间不能满足互操作要求,一方面可能会造成电力资源浪费,另一方面则会造成一定安全隐患。因此,确保充电系统的互操作性是产业发展壮大的关键因素之一。本文针对电动汽车无线充电系统磁耦合机构线圈类型和补偿网络拓扑的互操作性展开研究,首先分析磁谐振式WPT系统结构和电能传输过程,然后建立典型和复合拓扑的互感等效模型,对线圈的轴向距离和偏移特性进行分析。通过Maxwell和Matlab分别进行线圈类型和补偿网络拓扑的互操作仿真,并对各种类型的线圈和拓扑的互操作性进行评价。本文的主要研究工作如下:(1)分析了耦合模和互感等效两种用于耦合机构的理论模型,最后根据互感等效建立典型和复合拓扑的模型并进行简要分析。基于频率分裂现象对磁耦合线圈的轴向距离和偏移特性进行分析。(2)利用Maxwell分析线圈的瞬态磁场分布,设置原副边线圈的轴向距离和径向偏移距离为变量参数,研究其对系统传输特性的影响。设计Simulink仿真电路对补偿网络拓扑进行互操作仿真,分析每种拓扑系统的功率变化幅度和恒压或恒流输出特性变化。(3)根据线圈自感计算线圈结构和补偿网络器件的参数,绕制线圈并搭建补偿网络和样机平台,对互操作仿真结果进行实验验证。对比仿真结果和实验数据可知圆形为原副边互操作性最强的线圈类型,S型和P型分别为原边和副边补偿网络中互操作性最强的拓扑类型。本文的研究结果可作为互操作测试量规设备和无线充电产品生产的参考,为电动汽车无线充电系统互操作性研究提供了经验。