寻轨机器人用单管逆变ICPT充电系统

发布时间：2024-10-28 20:09

　　目前寻轨机器人的动力电池一般采用接触式充电方式,充电时容易因机械接触磨损而导致接触不良,为解决该问题本文研究了一种单管感应耦合式无线传输(Inductively Coupled Power Transfer,ICPT)充电系统。该系统由前后两级电路组成,前级采用单管ICPT系统进行非接触电能传输,后级采用充电管理芯片LTC4020控制的Buck-Boost电路对锂电池进行快速充电,具体研究内容如下。首先,对前级单管逆变ICPT系统进行了设计。叙述了单管ICPT系统的工作原理,且建立了其等效电路,并按照等效电路对系统进行了建模分析;通过对线圈建立等效模型,分析了影响原副边线圈传输效率的因素,并对原副边线圈形状进行仿真比较,选择最优线圈;对前级系统补偿电路、控制电路进行了设计。其次,对后级锂电池充电管理电路进行了设计。叙述了Buck-Boost主电路的工作原理,针对不同的工作模式对电感进行了设计,并对开关管进行开关损耗和导通损耗的计算,选取最优开关管;设计控制电路保护芯片及电路,对电池充电设计多种保护电路。最后,完成了前级单管逆变ICPT系统和锂电池充电电路的仿真及实验。仿真和实验表明,所研...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

端端端载图2.1ICPT系统框图Fig.2.1TheblockdiagramofICPTsystemCPT技术是一种包含电力电子学、磁场学、控制科学等多个学科的新兴技术在于电源端与负载端没有电气接触，因此消除了高危场合如矿井等存在的问题，优化了如餐厅、展览馆....

图2.3电流型全桥和推挽逆变结构图Fig2.3Thestructurediagramoffullbridgeandpushpullcurrent-fedinverters桥逆变拓扑具有传输功率大、开关管耐压较小低等优点，被广泛应用在各但也存在器件多、驱动....

图2.4单管逆变ICPT充电系统前级主电路Theformermaincircuitofthesingle-switchContravariantICPTcharg制电路如图2.5所示，控制电路由副边输出电压反馈控制、流检测电路和过零检测电路组成。副....

图2.6简化电路Figure2.6Thesimplifiedcircuit工作波形图如图2.7所示，电路的四个工作状t1)：在t0时刻，开关管门极承受正向脉冲，电此时开关管为零电压导通，直到t1时刻电感~t2)：在t1时刻，开关管导通，电容Cp电压等关....

本文编号：4008403