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小功率无线闭环充电系统研究

更新时间：2020-03-13 14:47:45 大小：11M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：无线闭环充电 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

传统有线电能传输方式多采用插拔式接触导电使电源接入，但这种方式容易产生接触电火花，存在安全隐患，且容易造成电源线杂乱无章。此外还存在充电接口通用性较差，插头和插座之间的多次插拔影响设备的使用寿命等问题。基于此，无线电能传输由于其诸多优势成为有线电能传输方式的有益补充，也是当前的研究热点技术之一。

  本文研制了一种基于磁耦合谐振式无线电能传输技术的无线充电闭环系统，通过MATLAB仿真软件搭建模型，验证其可以在线圈传输距离变化、水平偏移、角度偏移或负载变化的情况下实现输出电压稳定，并搭建实验平台，完成小功率闭环充电系统。

  首先，本文介绍了无线电能传输技术的发展现状，分析了磁耦合谐振式无线电能传输的补偿拓扑结构，并指出其中的SP型、LCL-SS型以及LCC型补偿拓扑具有恒压输出特性。对比分析三种补偿拓扑结构的优缺点后，选择了LCC型补偿拓扑结构构建无线电能传输系统，并通过建立无线电能传输系统模型，分析其恒压特性。

  其次，本文给出了无线开环系统设计过程，包括设计高频逆变电路、整流电路以及电源供电电路等结构以及相应的工作原理分析。并且，推导了无线电能传输系统输入电压基波有效值和占空比的关系，进而推导出开环系统输出电压和输入电压占空比的关系，得到调节输入电压占空比可以实现的恒压输出的范围。

  然后，本文给出了无线闭环系统设计过程，包括单片机和蓝牙模块的外围电路设计，以及单片机程序设计。接收端单片机采集系统输出电压信号，进行A/D转换，并通过USART串口通信，将转换结果通过蓝牙模块发送回发射端，两端蓝牙模块进行数据透传，发射端单片机启动PWM模块，根据接收到端蓝牙模块发送过来的电压信号与目标电压的差值，实时调整PWM占空比，构成闭环系统。

  最后，本文搭建了无线闭环充电系统实验样机，验证了其在传输线圈偏移或者距离变化的情况下的稳压输出特性。

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