本文關鍵詞：基于ICPT的巡檢機器人無線充電系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

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【摘要】：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它是輸電和配電的紐帶,因此對變電站的線路和設備檢測至關重要�，F(xiàn)在主要使用巡檢機器人完成對變電站的實時監(jiān)控和不定期檢測,但是巡檢機器人攜帶電池的電量有限,需要經(jīng)常進行充電,而且巡檢機器人工作環(huán)境復雜且未知,傳統(tǒng)的充電方式容易引發(fā)安全事故,也不利于實現(xiàn)巡檢機器人完全自主的充電。本文根據(jù)上述情況提出使用無線電能傳輸技術,設計一套適用于巡檢機器人的無線充電系統(tǒng),為建設智能化的變電站做準備。本文首先論述了機器人自主充電技術以及感應耦合式無線電能傳輸技術的國內(nèi)外現(xiàn)狀,說明本文的研究意義和研究目的。然后分析感應耦合式無線電能傳輸技術的組成結構;闡述了諧振補償技術的四種方法;提出巡檢機器人無線充電的設計需求,根據(jù)巡檢機器人充電需求選擇適合的電路拓撲;重點討論巡檢機器人在充電過程中的偏移問題、電磁干擾等問題,針對上述問題提出工程解決方案。最后,建立系統(tǒng)仿真模型,通過Simulink進行系統(tǒng)的仿真驗證;根據(jù)巡檢機器人充電的特殊要求設計系統(tǒng)主電路、過流保護電路、空載保護電路以及過溫保護電路,進行器件選型、繪制電路板并且進行調(diào)試;搭建實驗平臺,驗證無線充電系統(tǒng)的傳輸效率以及過流保護、空載保護等電路的功能,保證系統(tǒng)可以穩(wěn)定、高效的工作。
【關鍵詞】：巡檢機器人 無線充電 感應耦合電能傳輸 保護電路
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242;TM910.6
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究目的和研究意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.4 論文主要內(nèi)容及結構12
• 1.5 本章小結12-13
• 2 ICPT基本原理以及充電系統(tǒng)設計需求分析13-20
• 2.1 引言13
• 2.2 電磁感應無線電能傳輸系統(tǒng)的基本結構13-19
• 2.2.1 整流濾波電路分析13-14
• 2.2.2 諧振變換電路分析14-16
• 2.2.3 功率變換電路分析16-17
• 2.2.4 補償網(wǎng)絡拓撲分析17-19
• 2.3 巡檢機器人無線充電系統(tǒng)設計需求分析19
• 2.4 本章小結19-20
• 3 巡檢機器人無線充電關鍵問題分析20-33
• 3.1 引言20
• 3.2 巡檢機器人無線充電位置偏移問題分析20-24
• 3.2.1 針對位置偏移的動態(tài)電感調(diào)諧電路設計20-22
• 3.2.2 針對位置偏移的磁耦合機構設計22-24
• 3.3 巡檢機器人無線充電的電磁干擾問題分析24-27
• 3.3.1 接收線圈覆蓋鐵氧體材料24-26
• 3.3.2 使用高導電體制作屏蔽層26-27
• 3.4 巡檢機器人鋰電池充電問題分析27-32
• 3.4.1 鋰電池特性分析27
• 3.4.2 鋰電池充電方法分析27-30
• 3.4.3 充電管理芯片介紹30-32
• 3.5 本章小結32-33
• 4 巡檢機器人無線充電系統(tǒng)電路設計33-47
• 4.1 引言33
• 4.2 電能發(fā)射模塊設計33-35
• 4.2.1 逆變電路設計33-34
• 4.2.2 驅(qū)動電路設計34-35
• 4.2.3 控制電路設計35
• 4.2.4 電源電路設計35
• 4.3 電能接收模塊設計35-37
• 4.3.1 整流電路設計35-36
• 4.3.2 穩(wěn)壓電路設計36-37
• 4.4 系統(tǒng)保護模塊設計37-40
• 4.4.1 開關管保護和緩沖電路設計37-38
• 4.4.2 過流保護電路設計38-39
• 4.4.3 空載檢測電路設計39-40
• 4.4.4 過溫保護電路設計40
• 4.5 系統(tǒng)主電路器件選型40-44
• 4.6 系統(tǒng)建模仿真44-46
• 4.7 本章小結46-47
• 5 巡檢機器人無線充電系統(tǒng)實現(xiàn)47-52
• 5.1 實驗系統(tǒng)介紹47-48
• 5.2 實驗結果及驗證48-51
• 5.3 本章小結51-52
• 6 總結與展望52-54
• 6.1 總結52-53
• 6.2 展望53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-58
• 附錄58
• A. 攻讀碩士學位期間參與項目情況58
• B. 攻讀碩士學位期間獲獎情況58

【參考文獻】

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本文編號：962568