感应耦合式锂电池无线充电平台的研究与设计

"本文详细探讨了感应耦合式锂电池无线充电平台的设计与研究，涉及无线电能传输技术、可分离变压器、补偿电路、整流逆变、充电管理芯片、锁相环等关键组件及其优化方法。作者在实验室环境中制作了样机进行验证，并提出了针对多负载情况的解决方案。" 感应耦合式无线充电平台是解决传统导线传导电能传输问题的有效途径，尤其在特殊环境和医疗领域中具有重要应用价值。文章深入研究了这种充电平台的构建，其中，可分离变压器作为核心部件，采用了互感模型进行分析。通过8种不同的补偿方式对比，最终选择了SS补偿方式，它确保系统具备恒流源特性，同时减小了绕组寄生电阻的影响。 补偿电路的设计中，作者推导了交流等效电阻与直流电阻的关系，为系统参数优化提供了理论基础。此外，还详细讨论了充电管理芯片bq2057的硬件电路设计和锁相环HEF4046B的使用，用于精确控制充电过程中的频率和电压。特别地，对于SS补偿时出现的频率分叉现象，文中给出了其产生原因和消除条件，以保证充电效率和稳定性。 控制策略部分，提出了单负载状态下标准电流的控制思路，该方法简单易行且具有显著优势。实验室样机的制作和测试进一步验证了设计方案的可行性。论文还探讨了多负载情境下的无线能传输，以两负载为例，分析了原边恒压和恒流模式下，线圈输出功率与负载电阻变化的关系，并提出了相应的控制方案，尤其是原边恒流控制，它实现了副边线圈的解耦，提高了充电效率。 在硬件实现上，原边电路采用全桥逆变变换器，通过UC3875芯片实现移相控制，利用ZVZCS（零电压/零电流开关）技术降低开关损耗，详细阐述了其工作原理。整体来看，这篇论文全面覆盖了感应耦合无线充电平台的关键技术，并提供了实用的设计指导。