[发明专利]一种基于感应耦合电能传输的无线闭环稳压控制装置

说明书

本发明公开了一种基于感应耦合电能传输的无线闭环稳压控制装置，包括原边电路、副边电路、无线反馈模块和耦合器，原边电路包括原边控制器、全桥逆变电路和直流电源；副边电路包括副边控制器、整流滤波模块和电压采集模块；无线反馈模块包括原边WiFi模块、通信单元和副边WiFi模块，参考电压输入原边控制器，原边控制器接收提供的直流电经过全桥逆变电路的DC‑AC逆变，再通过耦合器进行感应耦合电能传输，副边电路对原边电路传递来的电能进行整流滤波模块的AC‑DC处理，将转换的直流电传递给负载，副边电路与原边电路通过无线反馈模块建立连接，形成无线反馈通道。本发明实现非接触式电能传输，高效率逆变电路，无线闭环稳压控制。

技术领域

本发明属于电子电路领域，涉及一种基于感应耦合电能传输的无线闭环稳压控制装置。

背景技术

国内的非接触式电能传输还处于研究阶段，以往的电能传输系统都是开环系统，随着输入电压和输出负载的变化，输出电压也在变化，用户在实际使用中，需要在输出端加稳压模块进行稳压，增加体积和实际使用过程的复杂度。

感应耦合电能传输、为非接触式电能传输，实现了电源与负载之间的无需物理导线连接进行电能传输，打破了传统的接触式电能传输的固有思维，同时为水下、潮湿、腐蚀等恶劣环境提供了电能传输的方式，由于没有直接的物理连接，从根本上消除了接触、摩擦带来的触电现象，在粉尘、水下、易燃易爆环境中有很大的应用空间。

发明内容

为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种基于感应耦合电能传输的无线闭环稳压控制装置，包括原边电路、副边电路、无线反馈模块和耦合器，其中，

所述原边电路包括原边控制器、全桥逆变电路和直流电源；所述副边电路包括副边控制器、整流滤波模块和电压采集模块；所述无线反馈模块包括原边WiFi模块、通信单元和副边WiFi模块，

其中，直流电源为全桥逆变电路供电，参考电压输入原边控制器，全桥逆变电路包括4个SiCMOSFET全桥电路组成，原边控制器接收提供的直流电经过全桥逆变电路的DC-AC逆变，再通过耦合器进行感应耦合电能传输，副边电路对原边电路传递来的电能进行整流滤波模块的AC-DC处理，将转换的直流电传递给负载，副边电路与原边电路通过无线反馈模块建立连接，形成无线反馈通道，进行数据通信。

优选地，所述原边控制器和副边控制器均包括STM32F107VCT6。

优选地，所述全桥逆变电路包括si8273隔离器，将原边控制器输出的4路PWM信号控制全桥的4个SiCMOSFET之间形成隔离。

优选地，所述整流滤波模块包括D4SBL40。

优选地于，所述电压采集模块包括WBV342D01直流电压传感器，对电路中的直流电压实时测量。

优选地，所述无线反馈模块包括ENC28J60和配备有SPI的控制器的以太网接口RJ45。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明基于感应耦合电能传输的原理，在装置中加入无线通信模块实现无线闭环稳压输出。系统由直流电源供电，原边控制器接收提供的直流电经过DC-AC逆变通过耦合器进行感应耦合电能传输，副边电路对原边电路传递的电能进行AC-DC处理，将转换的直流电传递给负载，副边电路与原边电路通过网络通信建立连接，形成无线反馈通道，进行数据通信。电压采集模块采集副边电路的输出电压通过无线传输给原边电路，原边控制器对副边传递过来的电压数据与设定的参考电压比较，得到误差信号，通过算法计算，输出控制量调节控制参数，实现输出电压与设定的参考电压相等，实现无线闭环控制。至少具有以下有益效果：

1.非接触电能传输，无需导线连接，克服恶劣环境的影响；

2.设计网络通信电路，实现原边与副边电路的数据传输；