[经验]

【科创之星】基于蓝牙控制的智能无线供电系统

2014-12-31 10:01:16 2978

0 本帖最后由 wangjiamin2014 于 2015-1-9 17:32 编辑项目名称：基于蓝牙控制的智能无线供电系统团队名称：科创之星团队成员：杨思航\|李泽东\|汪云超作品演示作品介绍无线供电是一个很吸引人的制作课题，同时也是供电威廉希尔官方网站的发展方向，为完善小型的无线供电威廉希尔官方网站，因此选择制作受蓝牙控制的智能无线供电系统。原理概述磁耦合谐振式无线供电威廉希尔官方网站主要是利用电磁耦合及谐振威廉希尔官方网站实现能量在自由空间无线传输，它综合了多种应用威廉希尔官方网站和理论：现代电力电子威廉希尔官方网站、磁耦合谐振威廉希尔官方网站、高频逆变威廉希尔官方网站、电磁感应理论、磁耦合理论及现代控制理论等。磁耦合谐振式无线供电系统中，耦合线圈可视作电感和补偿电容组成的谐振体，耦合发射线圈把接收的能量在电场与磁场之间以其谐振频率在空间自由的振荡，并在附近产生交变的电磁场，耦合接收线圈会产生感应电动势，同样会在附近产生交变的电磁场并以相同的谐振频率在空间自由振荡，这样两个线圈以相同的频率不断进行磁场和电场能的相互转化。故电能从发射端线圈通过以空气为媒介的时变磁场传到接收端线圈，提供给负载。直流电经高频逆变后变成正弦交流电，当此正弦交流电通过耦合发射线圈时，会在附近产生变化的磁场；耦合接收线圈会在这变化的磁场中，由线圈电感产生感应电动势，并同样会在附近产生变化的磁场。当激励源正弦交流电的频率与谐振回路的频率一致时，通过耦合发射线圈电流反向发生改变，耦合接收线圈感生电动势。正弦交流电方向发生周期性变化，流过耦合接收线圈的电流被逐渐放大，直到接收线圈电磁能达到最大。如果传输系统没有负载消耗能量，耦合发射与接收线圈两侧所包含的能量交替能达到最大值；如果接收回路连接负载，发射耦合回路会源源不断的给负载（接收耦合回路）传递能量，从而实现能量的无线传输。硬件设计原理磁耦合谐振式无线供电威廉希尔官方网站主要是利用两个具有相同频率的谐振电路，通过磁场耦合实现能量从电源供给端向用电设备吸收端的无线传输。我们以此理论为基础进行方案设计，因无线供电接收端的电压不易控制，常常因功率过大而损坏负载电器。故设计输出电压可调的无线供电模块，为响应物联网的短距离无线通信理念，也为实现物品与物品(Thing to Thing,T2T),人与物品 (Human to Thing,H2T)的联系。我们设计用手机上的蓝牙串口给ti的CC2541蓝牙模块通信，蓝牙模块再控制TI的cortex-M4开发板（芯片tm4c123gh6pm）所造方波的频率，实现频率的加减，步进为100Hz。进而改变接收端的感应电动势大小，达到调节接收端输出电压的控制。驱动部分用场效应管专用驱动芯片IR2111。该芯片是功率MOSFET和IGBT专用栅极驱动集成电路，可用来驱动工作在母线电压高达600V的电路中的N沟道功率MOS器件，效率高，管脚较少，外围电路需求较少，经常使用且价格便宜容易购买；但是该芯片没有设置过流保护功能，如果负载电流过大，容易损坏晶体管。高频逆变模块采用半桥逆变。相比全桥式逆变电路，半桥逆变电路的逆变效率和输出功率较低，但其控制电路简单，使用元器件较少，系统的可靠性和稳定性较好，特别适用小功率输出场合。 AC/DC变换部分，传统整流桥为四只整流管构成，导通压降比较大，可采用四只肖特基二极管并联代替传统的四只整流二极管，这样可以减小导通压降的损耗。方波产生部分采用TI公司的cortex-M4开发板（芯片tm4c123gh6pm）产生方波，它具有超低功耗的优点。蓝牙部分采用CC2541蓝牙模块，它具有收发灵敏性高、低成本、体积小、功耗低等优点。无障碍物的传输距离大于传统蓝牙模块。主要芯片 CC2541 0
2014-12-31 10:01:16　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 无线供电系统 2 • 智能控制桌面供电系统 7 • 简易无线供电系统 15 • 简易无线供电系统设计 919 • 基于蓝牙的智能灯系统设计 9 • 简易无线供电系统方案论文 143 • 基于蓝牙的智能家居控制系统 1331 • 基于蓝牙的家用电器智能控制系统 3430 • 供电系统图 0 • 基于蓝牙及GSM的智能防盗系统 9