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輕型電動載具非接觸式均充系統之研究

為了解決輕型機車50cc的問題，作者何依霖 這樣論述：

近年來高效率馬達驅動的電動車逐漸取代低效率內燃機為主要動力的運輸車輛，以改善石化能源的使用量、溫室氣體排放量與車輛燃油消耗等問題。由於電動車驅動、電池與安全等相關技術將影響其未來的發展，且電池充電與使用壽命為電動車重要技術關鍵，因此本文主要著重於電動車非接觸式電源傳輸與電池均充技術之研究，其中非接觸式電源傳輸技術可增加使用的便利性與安全性；電池均充技術則有助於提升串聯電池組壽命，增加車輛行駛里程與降低維護成本，有利未來電動車輛的發展與推廣。在非接觸式電源傳輸技術方面，本文提出一應用於串並聯補償非接觸式變壓器二次側的電能轉換電路，並針對所提電路探討操作狀態、工作原理及進行電路增益分析，其中位於

並聯諧振槽之主動開關具有零電壓導通特性，有助於降低開關的切換損失；本文並實際研製完成一輸入/輸出電壓為120 V/ 96 V，功率為500 W之非接觸式電源系統，經由實測結果顯示所提電路效率可達93.7 %(500 W)~96.5 %(100 W)。在電池均充方面則提出一個非接觸式均充系統，可應用於四只電池串聯充電用途，電路係由前級雙輸出繞組非接觸式變壓器供電系統與後級均充電路構成。本文亦提出一個雙輸出電源轉換器作為均充電路，並分析電路操作於不連續導通模式下之開關動作時序與輸出電流關係。為了設計均充控制器，亦探討兩種充電歷程與其充電模式條件。本文研製具雙輸出繞組非接觸式變壓器之均充器，在電能轉

換效率方面，前級非接觸式電路最高輸出140 W~400 W時，約92.5 %；而後級均充電路輸出75 W~300 W時，效率大約88 %，最後，本文針對4只12 V鉛酸電池組進行5.5 A均充測試，結果顯示於充電末期電池電壓皆恆定於14.4 V可避免過壓充電問題，也驗證電路及其控制器可行性。而相較於無均勻串充之電池組，施以均充策略的電池組增加可放出瓦時容量達32.7 Wh，其改善量達4 %。因此本文研製非接觸式均充系統，可應用於48 V電池驅動的電動機車上，提升放電容量而深具產業應用價值。