【摘要】：隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的機(jī)器人相繼問(wèn)世,與之相配套的充電技術(shù)也成為了研究的熱點(diǎn)。目前,鋰電池憑借其能量密度大、壽命長(zhǎng)、可靠性高的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人供電領(lǐng)域。傳統(tǒng)的鋰電池充電裝置多采用有線充電的方式,每次充電需要插拔充電器接頭,易造成接觸不良,漏電等問(wèn)題,且使用起來(lái)不方便、不安全。而無(wú)線充電憑借其不需要插拔充電插頭的特點(diǎn)更便于機(jī)器人進(jìn)行自主充電。近年來(lái),陸續(xù)出現(xiàn)了幾款適用于鋰電池的無(wú)線充電產(chǎn)品,其一般采用了雙管型或者多管型拓?fù)?存在體積大、成本高、效率低等缺點(diǎn)。文中采用單管逆變電路進(jìn)行高頻逆變,實(shí)現(xiàn)鋰電池?zé)o線充電,主要研究工作如下:(1)介紹了選題的背景及意義,闡述了無(wú)線電能傳輸技術(shù)、充電管理技術(shù)等研究現(xiàn)狀。提出了課題研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。(2)分別從電路安裝位置、功能兩個(gè)方面將所設(shè)計(jì)裝置分為原邊電路、副邊電路以及前級(jí)電路、后級(jí)電路。并從功能方面將其分成兩級(jí)依次做了設(shè)計(jì),前級(jí)為無(wú)線電能傳輸線路,后級(jí)為充電管理電路。(3)設(shè)計(jì)了無(wú)線電能傳輸電路,對(duì)常見(jiàn)的諧振補(bǔ)償方式,逆變電路種類,通信方式做了介紹及比較,選擇了適合的主電路拓?fù)?對(duì)所選拓?fù)溥M(jìn)行了詳細(xì)的分析。依次設(shè)計(jì)了控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、檢測(cè)電路、輔助電源電路等。論述了設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案。(4)設(shè)計(jì)了充電管理電路,分析了其工作原理,論述了設(shè)計(jì)的合理性。(5)利用仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行了仿真,制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并記錄了鋰充電曲線。
[Abstract]:With the development of artificial intelligence technology, more and more robots come out one after another. At present, lithium battery is widely used in robot power supply field because of its high energy density, long life and high reliability. The traditional lithium battery charging device mostly adopts the wired charging method. Each charge needs to plug the charger connector, which is easy to cause problems such as poor contact, leakage and so on, and it is not convenient and safe to use. Wireless charging is more convenient for robot to charge independently because it does not need to plug the plug. In recent years, there have been several wireless charging products for lithium batteries, which generally adopt dual-tube or multi-tube topology, which has the disadvantages of large volume, high cost, low efficiency and so on. The main work of this paper is as follows: (1) the background and significance of the topic are introduced, and the research status of radio energy transmission technology, charge management technology and so on is described. The main contents and innovative points of the research are put forward. (2) the designed device is divided into primary side circuit, secondary edge circuit, front circuit and rear stage circuit from two aspects of circuit installation position and function. It is divided into two levels in order of function. The former stage is radio energy transmission circuit, the latter stage is charge management circuit. (3) the radio energy transmission circuit is designed, the common resonant compensation mode, the type of inverter circuit is designed. The communication mode is introduced and compared, the suitable main circuit topology is selected, and the selected topology is analyzed in detail. Control circuit, drive circuit, protection circuit, detection circuit, auxiliary power circuit and so on are designed in turn. The problems and solutions in the design are discussed. (4) the charging management circuit is designed, the working principle is analyzed, and the rationality of the design is discussed. (5) the circuit is simulated by the simulation software, the experimental prototype is made and the experiment is carried out. The lithium charge curve was recorded.
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM910.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄒愛(ài)龍;王慧貞;華潔;;基于LCL補(bǔ)償?shù)亩嘭?fù)載移動(dòng)式感應(yīng)非接觸電能傳輸系統(tǒng)[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年24期

2 蘇玉剛;張寧;方少乾;唐春森;王智慧;;同步整流技術(shù)在ICPT系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年12期

3 周豪;姚鋼;趙子玉;周荔丹;蔣大為;郭峰;;基于LCL諧振型感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年33期

4 張炯;樓佩煌;錢曉明;武星;;基于雙LCL補(bǔ)償?shù)臒o(wú)接觸供電系統(tǒng)研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年10期

5 藍(lán)建宇;唐厚君;陸亭華;;導(dǎo)抗變換器在感應(yīng)耦合電能傳輸中的應(yīng)用[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年10期

6 李陽(yáng);楊慶新;陳海燕;閆卓;張獻(xiàn);薛明;;無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)中影響傳輸功率和效率的因素分析[J];電工電能新技術(shù);2012年03期

7 周成虎;甕嘉民;陳冰洋;張昆;;電動(dòng)汽車無(wú)線反饋非接觸充電電路設(shè)計(jì)[J];電力電子技術(shù);2012年05期

8 張獻(xiàn);楊慶新;陳海燕;李陽(yáng);張欣;金亮;;電磁耦合諧振式傳能系統(tǒng)的頻率分裂特性研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年09期

9 王智慧;孫躍;戴欣;蘇玉剛;唐春森;;CLC型非接觸電能傳輸系統(tǒng)輸出控制[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

10 田聲洋;薛紅喜;;感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)中整流電路的研究[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 周詩(shī)杰;無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)能量建模及其應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2012年

2 田勇;基于分段導(dǎo)軌模式的電動(dòng)車無(wú)線供電技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];重慶大學(xué);2012年

3 王小方;260kVA無(wú)源軟開(kāi)關(guān)輔助變流器研究[D];中南大學(xué);2011年

4 唐春森;非接觸電能傳輸系統(tǒng)軟開(kāi)關(guān)工作點(diǎn)研究及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2009年

5 武瑛;新型無(wú)接觸供電系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（電工研究所）;2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 程鵬天;基于感應(yīng)耦合電能傳輸方式的電動(dòng)汽車充電裝置研究[D];北京交通大學(xué);2014年

2 侯潔;中小功率等級(jí)感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2013年

3 潘力;一種鋰電池?zé)o線充電模塊的設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2013年

4 黃沖沖;基于軟開(kāi)關(guān)技術(shù)直流開(kāi)關(guān)電源的研究[D];西安科技大學(xué);2012年

5 黃帆;全橋LLCC感應(yīng)耦合能量傳輸裝置研究[D];北京交通大學(xué);2012年

6 陳春飛;一種鋰離子電池組充放電管理方式的研究[D];浙江大學(xué);2011年

7 封阿明;基于全橋諧振變換器的非接觸電能傳輸系統(tǒng)基本特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

8 于樂(lè);DC-DC變換器軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

9 曲立楠;磁耦合諧振式無(wú)線能量傳輸機(jī)理的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 王琛琛;感應(yīng)耦合式電能與信號(hào)混合傳輸系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2243283