隨著移動互聯(lián)時代的到來,便攜式智能終端設(shè)備日益普及。然而由于電池技術(shù)研發(fā)進度的大幅度滯后,使得手機續(xù)航能力成為手機發(fā)展難以逾越的瓶頸;同時對于傳統(tǒng)有線式充電,雜亂的數(shù)據(jù)線以及熱插拔引起諸多不便及安全隱患。伴隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展,依靠空間磁場轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線供電,克服了傳統(tǒng)手機充電方法的弊端,使得充電更加便捷、安全,已經(jīng)成為智能設(shè)備配套充電技術(shù)研究和發(fā)展的主要方向。本文基于電磁諧振耦合技術(shù)提出了一套完整的無線供電技術(shù)解決方案。首先介紹了無線電能傳輸?shù)幕驹怼鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景等。之后通過耦合模理論,對磁耦合諧振式無線電能傳輸過程進行了數(shù)學建模,對發(fā)射裝置的工作狀態(tài)進行分析并得到了電路相關(guān)參數(shù)對傳輸效率的影響,為實現(xiàn)了手機無線電能傳輸?shù)挠布O(shè)計奠定了良好基礎(chǔ)。其次,給出了無線電能傳輸電路的設(shè)計方案。系統(tǒng)采用STM32作為系統(tǒng)主控制器,系統(tǒng)拓撲主要包括控制電路、全橋逆變電路、檢測電路、耦合機構(gòu)及電源電路等。為提高系統(tǒng)控制精度、穩(wěn)定性,將輸出電壓電流信號、溫度信號反饋給控制器通過PID算法控制逆變電路輸出,實現(xiàn)了對手機電池的分段式智能無線充電閉環(huán)控制。此外,控制系統(tǒng)還對充電運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,對充電過程進行安全保護。最后,在上述研究分析的基礎(chǔ)上,搭建了磁耦合諧振式無線充電平臺,實現(xiàn)了基于磁耦合諧振式的無線電能傳輸,對系統(tǒng)進行一系列性能測試,實驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效無線充電,為進一步應(yīng)用于實際奠定了基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM724

【參考文獻】

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本文編號：2148261