一种自适应遗传整定PID控制的无线充电系统控制策略

给出了一种基于自适应遗传整定PID(AGT-PID)控制算法的无线充电系统控制策略,在MATLABSimulink中完成了整个系统的仿真,并基于FPGA完成无线充电系统的测试。当调节信号下达时,AGT-PID控制器将处理后的输出电压值与目标调节值进行对比并对误差值进行遗传迭代。AGT-PID控制器通过对目标函数权值的自适应调整得到适应度函数,完成PID参数的自适应整定,最终提升了无线充电系统的控制稳定性及控制精度。验证结果表明:当调节信号下达后,所提出的控制方法能够满足无线充电系统的功率需求,建立时间少于2 ms,超调小于4%,稳态误差低于1%,满足无线充电系统的设计规格和稳态性能要求。     

磁场共振式电动汽车无线充电系统设计

针对电动汽车的充电问题,文中设计一种基于磁场共振式充电的电动汽车无线充电系统。该系统使用磁场中共鸣的原理将充电线圈输入端的交流电无线发送给输出端供电动汽车充电,同时输入端使用控制电路和高频逆变电路将直流电转化为交流电,输出端使用采集电路实时测量电池电压与电流反馈给输入端。基于Altium Designer 10软件的仿真与测试结果表明,所设计的系统在充电过程中电压波形较为平滑,控制系统具有较好的开关特性,且能实现较高的充电效率。     

2010年全国大学生电子信息实践创新作品本科创新组一等奖 综合无线充电系统

一、无线充电系统1.摘要无线充电技术是一种新型的便携设备充电技术,它摆脱了传统供电方式,而采用无线的方式为用电设备充电.该综合无线充电系统能实现多种电子设备的智能无线充电,利用电磁感应技术和RFID射频识别技术,自动识别被充电设备的电池类型,物理特性,充电电流和充电时间,无需人工干预.在良好的屏蔽防辐射的条件下实现能量...     

一种改进型谐振补偿网络的多电压无线充电装置

针对矿井下便携式用电设备电压规格不同导致无线充电系统异常复杂的问题,提出一种同时投切分压电阻和谐振网络的方法,实现无线充电装置多电压输出。首先,分析LCC-LCC/LC谐振网络数学模型,得到恒流与恒压输出特性;其次,根据当前时刻负载两端电压值,原边的控制器投切反激电路输出的分压电阻,改变谐振补偿网络输入电压;同时,副边的控制器对复合型LCC/LC谐振补偿网络进行投切,使蓄电池充电由恒流模式切换至恒压模式,从而为不同规格电压等级用电设备供电。最后仿真和实验结果表明,改进后的无线充电装置可输出12V、18V、36V三种等级的电压,并且恒压充电时电压变化率不超过额定电压的5%,切换时不超过额定电压的7%,符合蓄电池充电要求。     

频率跟踪式电动汽车无线充电系统的研究

随着电动汽车产业的不断推广和发展,方便、实用的电动汽车充电系统需求更加迫切。本文基于谐振耦合无线传输机理,实现无线传输电能的设计。通过对LC谐振电路传输过程中出现谐振失谐导致传输效率下降现象的分析,提出一种频率跟踪式谐振无线传输电能模型,实现高效充电的目的。通过实验对模型数据比较分析,频率跟踪式谐振无线充电系统的输出电压、负载能力、传输效率等主要参数,比无跟踪式谐振电路高出很多。文中以谐振频率为1m的无线传输电能系统为实验样机,通过实验数据验证模型的高效性。     

一种无线充电5号电池的设计与研究

本文将无线充电技术与5号电池相结合,设计了一种无线充电5号电池,并利用太阳能作为充电电力来源.无线充电接收电路与5号电池的整合是本设计的核心部分,而与其配套设计的太阳能无线充电系统提高了本设计的节能环保性.     

一种基于串联谐振补偿拓扑的电动汽车变压式无线充电系统

为了提高纯电动汽车无线充电系统的传输效率及运行的稳定性,本文基于线圈耦合理论和等效电路理论,建立了串-串无线充电系统的拓扑结构,得到了无线充电系统实际输出功率以及电能传输效率模型,通过对系统进行仿真计算及实验验证,本文验证了无线充电系统能够保持稳定5340W输出功率及高达90%以上电能传输效率的结论。     

脉冲变压器对PFN-Marx 充电过程分析

脉冲变压器对PFN-Marx 充电这种非恒压直流充电方式使得各级PFN 之间能采用自击穿开关。在PFN-Marx 充 电过程中,网络延时使得各级PFN 上充电电压不一致和充电电流分布不均匀。这种不均匀性提高了电容器损坏的风险和 系统工作的不稳定性。本文从LC 梯形网络出发,采用电路原理推导了脉冲变压器对PFN-Marx 充电时每一级PFN 上充 电电压计算方法,进而研究了系统参数及电感排列方式对充电电压一致性的影响,模拟研究表明该计算方法可以为 PFN-Marx 结构和参数设计提供参考。     

基于太阳自动跟踪的可逆变无线充电系统

设计了一种基于太阳能自动跟踪的可逆变无线充电系统。系统实时自动追踪太阳光线保持接收能量始终最大,并且将能量经逆变器和无线充电模块给电器进行充电。系统的双轴跟踪策略实现了对太阳能的高效利用,无线充电模块是对新型充电方式的一种新的探索。实验表明,四象限光电探测器可以实时准确地检测出当前太阳光线角度,双轴机械结构可以迅速地驱动太阳能电池板运动至指定位置,逆变器最大输出功率达到1 000 W,无线充电模块可以快速高效地对小功率电器进行无线充电。     

基于PID算法的超级电容组无线恒功率充电控制分析

在对超级电容组进行直接充电时,存在功率损耗,随着时间增加,充电功率逐渐降低。采用无线恒功率充电,能恒定充电功率,拓宽应用范围。针对超级电容组进行恒功率无线充电的研究,设计了无线充电系统的硬件,并采用经典PID控制算法实现了恒功率充电。硬件设计中给出了无线电能传输环节的硬件设计、充电环节的硬件设计和超级电容组的硬件设计。软件设计中给出了PID控制算法的设计。对系统的硬件设计、无线电能传输原理、恒功率充电PID控制算法做了详细分析。实验中对硬件电路、PID控制算法进行了单独测试,得出了实际测试结果,对直接充电方式、恒压充电方式、恒流充电方式和恒功率充电方式进行了对比测试,得出实验结果曲线,并对结果做以分析,得出恒功率充电方式的优越性。     

无线充电及其在图像采集粮虫检测传感器网络中的应用

随着科技的发展,无线充电技术在各个领域的应用也越来越广泛,比如在手机、电脑、相机、汽车等行业的部分最新产品中已经使用了无线充电技术。介绍了一种简便高效的无线充电方案,应用于埋入式图像采集粮虫检测系统,以确保传感器网络节点能够方便、安全、稳定地工作。该系统的工作环境特殊,无线充电技术有无需物理接触的优势,可以合理有效地替代传统的有线充电方法。使用高度集成的XKT-408A作为系统的发射芯片,再配合极少的外部元件就可以制作可靠稳定的无线充电器,不仅保证了无线充电的传输效率,也大大降低传感器网络节点的体积。     

手机无线充电系统的设计与实现

设计了一种基于半桥式逆变技术和磁感应耦合技术的无线充电系统,整个系统由电源模块、整流滤波模块、高频逆变模块及分离式变压器4部分组成。采用多个初级线圈并联的方式为多个手机类负载同时供电,并通过分离式变压器线圈的优化设计提高了系统性能。测试结果表明该系统克服了采用单个初级线圈充电区域不足、各个设备充电效率低的缺点,减弱了待充电设备间的相互干扰,使其充电效率相当且都能获得基本恒定的电压,具有能量传输效果好、安全方便、成本低、适用范围广等优势。     

高效率激光无线能量传输系统闭环控制研究

为了实现高效率激光无线能量传输系统的研究,基于Simulink建立了激光无线能量传输系统的闭环控制仿真模型,实现了激光光伏阵列的最大功率点追踪、降压电路搭建和锂电池智能充电控制,并结合激光光伏阵列的输出特性和锂电池多阶段恒流充电方法的特性,提出了一种基于激光功率密度闭环信号控制的新型锂电池多阶段恒流充电方法。结果表明,该方法不仅可以实现传统锂电池多阶段恒流充电效果,而且节省了62.9%的光能,系统转换效率提高了62.96%。该结果对研究高效率激光无线能量传输系统是有帮助的。     

粒子群算法优化的智能机器人无线充电方法

目前机器人传统直插式充电方式存有布线复杂、灵活性差,且不适用于易燃、易爆等特殊环境等问题,无线充电技术的应用有利于促进机器人智能化方向发展。为提高机器人无线充电效率,设计了一种基于无线通信技术、定位技术、无线充电技术的机器人智能无线充电系统;为提高粒子群算法全局寻优能力,引入鸽群优化算法地图、指南针算子和地标算子,提出了一种粒子群-鸽群融合定位算法对机器人充电位置进行定位优化;实验数据表明,设计算法具有较高的定位精度,较快的收敛速度,有利于机器人获取最佳充电位置,提高充电效率。     

无线传感装置的太阳能供电系统研究

为了能够实现对安装在无缝钢轨上的无线传感装置无间断供电,详细介绍一种太阳能无间断供电系统的设计方案。供电系统以充放电控制器为核心,采用免维护铅酸蓄电池作为备用电源,实现了对无线传感装置的无间断供电系统设计。在完成系统的同时,还充分考虑了雷击影响,以及无线传感装置电压的远程监控问题,为此,增加了电池防雷模块以及GSM短信开关,保证了该系统的安全可靠性。经现场测试,蓄电池能够在阴雨天气持续作业达7天,该系统具有安全、可靠、防雷击、远程监控等特点。     

宽电压输入智能光伏充电控制系统

设计一款具有最大功率点追踪功能的宽电压输入智能光伏充电控制系统。系统采用恒压法和小步长扰动观察法相结合的方式,实现最大功率点的跟踪控制,通过对充电电压、充电电流及蓄电池表面温度的检测,智能地选择快速脉冲充电、浮充充电、自动停止充电等工作模式,使充电过程始终处于安全状态。实际运行结果表明：该系统可在5～26V的输入电压范围内正常工作,充电过程精确可控。     

Multi-load constant current charging technology for wireless charging system

ABSTRACT

In wireless charging system, limited by the coupling effect between the loads and the change of the equivalent impedance of the battery, it becomes difficult to provide efficient and stable energy supply for multiple load devices. In this paper, a multi-load constant current charging technology for wireless charging system is proposed, which combines the primary side control and the secondary side control to achieve quick charge for multiple load batteries at the same time. The system reduces the influence of interference factors by designing the primary side control module and the transmission structure, to ensure sufficient and stable transmission of energy. And utilising the secondary side control module to charge the battery with constant current, which increases the charging speed, and reduces the impact of battery impedance changes on the system’s transmission state. It is verified by experiments that when charging four 1.2 V Ni-MH batteries, the receiver at different positions within the coverage of the transmitting coil can achieve 100mA constant current charging for the battery and the output voltage fluctuation range of each receiver is within 0.2 V, and the working efficiency of the system can reach 70%.     

Wide input range,high-efficiency magnetic resonant wireless power receiver

This article presents a full-CMOS receiver for magnetic resonant wireless battery charging system. A wide-input range CMOS multi-mode active rectifier is proposed for a magnetic resonant wireless battery charging system. The configuration is automatically changed with respect to the magnitude of the input AC voltage. The output voltage of the multi-mode rectifier is sensed by a comparator. Furthermore, the configuration of the multi-mode rectifier is automatically selected by switches as original rectifier mode, one-stage voltage multiplier or two-stage voltage multiplier mode. As a result, a rectified DC output voltage is from 7.5 to 19 V for an input AC voltage of 5–20 V. This chip is implemented using 0.35 μm BCD technology with an active area of around 5 × 2.5 mm². When the magnitude of the input AC voltage is 10 V, the power conversion efficiency of the multi-mode active rectifier is about 94%.The efficiency of the receiver is about 60% when the distance between the transmitter and receiver is about 1 m.     

电动汽车用充电器与驱动器一体化拓扑研究

摘要：针对电动汽车驱动与充电系统分离所带来的诸多问题,提出了一种电动汽车驱动和充电系统一体化电力电子拓扑结构及相应控制策略, 该拓扑正向工作时驱动电机为电动状态、反向工作时给蓄电池充电为充电状态。一体化拓扑在充电时共用驱动系统的主电路和控制电路,无需额外增加AC/DC和DC/DC充电器,提高了功率密度、降低了产品成本、降低了系统故障率、减少了安装空间等,解决了传统电动汽车驱动与充电分离带来的问题。最后针对提出的一体化拓扑和控制策略进行了实验验证,试验中所采用电机型号为80CB050C,结果表明该一体化拓扑在充电实验时直流母线电压纹波在6.9%附近,经过Buck电路中电机绕组进一步滤波后,充电电压及电流纹波基本稳定在0.3%以内,验证了所提方法的正确性和可行性,具有一定的应用前景和实用价值。