具有主动阻抗匹配功能的电动汽车双向感应充电系统的多物理场设计与优化：22 kW、85 kHz

专注于电动汽车无线电力传输的电气工程博士学位。需具备硕士学位以及电磁学、电力电子学及实验室操作方面的知识。

职位说明： 项目描述： 针对电动汽车充电的无线电力传输技术，其在使用便捷性、安全性以及融入未来电动出行生态系统方面所具备的优势，正吸引着越来越多的关注。 缺乏裸露连接器、用户体验的简洁性、机械磨损的减少，以及其与高级功能的天然兼容性——尤其是双向充电和电网集成功能——使得该技术对乘用车及某些自动化车队均具有极大的吸引力。 所提出的博士研究主题符合电动汽车无线电力传输系统的标准框架，尤其涉及 SAE J2954 和 IEC 61980 标准针对的 85 kHz 工作频段。 尽管在无线电力传输领域已开展了大量研究，但若干挑战仍限制了高功率感应充电的广泛应用。 第一个挑战在于在额定功率下以及部分负载条件下，包括双向运行情况，保持高效率。 第二个挑战涉及对磁耦合变化的鲁棒性，尤其是当车辆与地面侧发射器存在偏差或地面间隙发生变化时。第三个挑战则与系统紧凑性、成本、热管理以及电磁兼容性（EMC）限制有关。 最后，不同制造商的地面系统与车辆系统之间的互操作性，仍是实现可靠工业应用的关键问题。 传统的感应充电架构通常依赖围绕标称工作点调谐的被动补偿网络，并在车辆端采用同步或被动整流技术。这种方案在设计点附近的有限范围内能够满足要求，但当磁耦合性能下降、电池电压显著变化或需要在宽功率范围内实现良好性能时，其局限性便显现出来。 在此类条件下，谐振系统所感知的有效阻抗偏离最佳运行状态，导致效率降低、某些电流的RMS值增大，且对充电系统的整体行为进行控制也变得更加困难。 因此，本博士研究的目标是开发一种用于电动汽车双向无线电力传输的多物理场设计方法，并明确整合主动阻抗匹配的优势。

所需个人背景与技能要求： 申请者应持有电气工程硕士学位（M2）或具有电气工程专长的工程学位。 申请者应具备扎实的电磁学、电力电子及建模相关知识背景。对实验研究与实际实验室工作有浓厚兴趣亦将受到高度重视。