电动汽车无线电能传输充电系统设计_电气工程及其自动化.rar

摘要:随着社会的发展，有线的电能传输已不能满足人们的需求，无线电能传输得到了迅速的发展．电动汽车无线电能传输充电系统的出现使电动汽车在行驶里程和充电效率上得到了突破性进展．根据本课题的设计指标，设计出了输入功率10KW，输入电压三相380V/50Hz，传输系统谐振频率75KHz，输出直流电压330V/30A的电动汽车无线电能传输充电系统．采用了整流滤波电路、逆变电路、驱动电路、频率跟踪电路、无线发送/接收电路等展开设计．在各个电路部分，介绍了电路原理以及接线情况，并设计了电动汽车无线电能传输充电系统的快速充电的子程序．

主电路采用三相桥式整流电路，以IGBT作为开关管构成单相全桥逆变电路，频率跟踪电路部分采取的是锁相控制方式．控制电路部分以STC12C5A40S2单片机为核心进行PWM控制，在主电路与控制电路之间的是驱动电路，本次设计采用的是以驱动模块ACPL-331芯片为核心的驱动电路．无线数据传输采用无线发送模块nRF24L01为核心来设计．

关键词： 无线电能传输；锁相环；无线发送模块；单片机

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 电动汽车的无线充电系统课题来源-1

1.3 电动汽车无线电能传输充电系统的研究状况-2

1.4 电动汽车无线电能传输充电系统的发展趋势-2

1.5 电动汽车无线电能传输充电系统的主要研究内容-3

第2章 电动汽车无线电能传输充电系统组成-5

2.1 电动汽车无线电能传输充电系统总体框图设计-6

2.2 主电路的硬件设计-8

2.3 主电路的工作原理-8

2.4 本章小结-10

第3章 电动汽车无线电能传输充电系统控制电路-11

3.1 控制电路的硬件设计-11

3.2 车载部分控制电路设计-11

3.2.1 电压电流UI采样-11

3.2.2 发送端控制单片机硬件设计-11

3.2.3发送端无线发送模块硬件设计-13

3.3 充电装置部分控制电路设计-16

3.3.1 接收端无线接收模块硬件设计-16

3.3.2 接收端控制单片机硬件设计-16

3.3.3锁相环电路-17

3.3.4 74HC4046介绍-19

3.3.5 基于74HC4046的频率跟踪控制电路-22

3.4电动汽车无线电能传输充电系统控制流程图-23

3.5电动汽车无线电能传输充电系统控制硬件总图-25

3.6本章小结-26

第4章 驱动电路-29

4.1 ACPL-331驱动简介-29

4.2 IGBT 驱动电路硬件设计-31

4.3 驱动硬件电路驱动原理-32

4.4 本章小结-32

第5章 结论与展望-35

5.1 结论-35

5.2不足之处及未来展望-35

参考文献-36

致  谢-37