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原文传递定位无线充电装置、充电方法、控制方法及控制结构

专利名称：	定位无线充电装置、充电方法、控制方法及控制结构
摘要：	本发明公开了无线充电领域内的一种应用于AGV小车的定位无线充电装置，包括：无线充电装置，用以实现对小车进行无线充电，无线充电装置包括主电路和控制电路，主电路包括发射端主电路和接收端主电路，控制电路用以控制主电路进行充电工作；超声波定位装置，用以实现对AGV小车的定位，超声波定位装置包括设置在小车内的发射模块以及设置在无线充电装置上的接收模块，本发明利用电磁感应原理、闭环控制原理、超声波定位原理，实现了AGV小车的室内定位无线充电，大大提高AGV小车的运行效率，简化AGV小车的充电过程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	扬州大学
发明人：	汤诗婷;田亦鎏;蒋伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910500785.1
公开号：	CN110077248A
代理机构：	南京苏科专利代理有限责任公司
代理人：	董旭东;陈栋智
分类号：	B60L53/12(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	225000 江苏省扬州市开发区大学南路88号
主权项：	1.一种应用于AGV小车的定位无线充电装置，其特征在于，包括：无线充电装置，用以实现对小车进行无线充电，所述无线充电装置包括主电路和控制电路，所述主电路包括发射端主电路和接收端主电路，所述发射端主电路包括顺序连接的低压直流电源、高频逆变电路以及初次谐振电路，所述接收端主电路包括二次谐振电路、全桥整流电路以及功率匹配变换电路，所述功率匹配变换电路输出端连接小车的蓄电池组上，所述初次谐振电路内的发射线圈设置在小车规定行驶路线的下方，接收端主电路内其余电路设置在小车内，所述控制电路用以控制所述主电路进行充电工作；超声波定位装置，用以实现对AGV小车的定位，所述超声波定位装置包括设置在小车内的发射模块以及设置在无线充电装置上的接收模块。 2.根据权利要求1所述的定位无线充电装置，其特征在于，所述控制电路包括发射端控制电路与接收端控制电路，所述发射端控制电路包括连接在发射端数字信号处理器上的发射端PWM驱动电路、发射端电流采样电路，所述发射端电流采样电路连接在初次侧谐振电路上；所述接收端控制电路包括连接在接收端数字信号处理器上的接收端PWM驱动电路、接收端电压采样电路和接收端电流采样电路。 3.根据权利要求2所述的定位无线充电装置，其特征在于，所述高频逆变电路包括四个功率MOS开关管S1、S2、S3、S4,发射端数字信号处理器通过发射端PWM驱动电路控制所述四个功率MOS开关管S1、S2、S3、S4开关动作，所述功率匹配变换电路包括四个全控功率开关IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4,电感L以及电容C2，接收端数字信号处理器通过PWM驱动电路控制所述四个全控功率开关IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4开关动作，所述全桥整流电路正负极之间接滤波电容Cf。 4.一种应用于AGV小车定位无线充电装置的多环反馈控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1）采集功率匹配变换电路输入电压Vin，将其与输入基准电压Vinref进行比较得到偏差量，将偏差量经过电压控制器Cvin(s)得到内环电感参考电流Iref，经过电流控制器Ci(s)得到占空比d1； 2）采用超级电容端控制器，将超级电容输出基准电压Voref与实测超级电容电压Vo进行比较得到偏差量，将偏差量经过电压控制器Cvo(s)得到占空比d2； 3）采用最小值比较器MIN比较占空比d1和占空比d2，将较小的占空比作为功率匹配变换电路的控制占空比，控制四个全控功率开关IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4开关动作，形成了整流器输出电压与电感电流双闭环和超级电容电压闭环的控制。 5.一种应用于AGV小车定位无线充电装置的多环反馈控制结构，其特征在于，包括：电流控制器Cvin(s)，用以将输入电压Vin与输入基准电压Vinref的偏差量转换为内环参考电流Iref；电流控制器Ci(s)，用以将输入电流IL与内环电感参考电流Iref偏差量转换为功率匹配变换电路的占空比d1； Gid(s)是占空比对电感L电流的传递函数， Hi(s)是电流传感器传递函数；电压控制器Cvo(s)，用以将输出电压偏差量转换为功率匹配变换电路的占空比d2； Hvo(s)是输出电压传感器传递函数，输出输出电压Vo并与超级电容输出基准电压Voref进行比较； MIN为最小值比较器，用以比较占空比d1和占空比d2的大小，Gvod(s)是占空比d对输出电压Vo的传递函数； Gvoind(s)是输出电压Vo对输入电压Vin的传递函数，Hvin(s)是输入电压Vin传感器传递函数；其中，输入基准电压Vinref为人为确定，可以保证充电电路电压始终工作在最大点；内环电感参考电流Iref为电感上电流限幅之后得到的最大值，为了保证充电电路的稳定运行，保证在正常情况下超级电容能够恒流充电；Voref不可超过超级电容电压的最大值。 6.一种应用于AGV小车的定位无线充电方法，包括超声波定位装置，所述超声波定位装置包括设置在小车内的发射模块以及设置在无线充电装置上的接收模块，其特征在于，小车在行驶过程中，安装在小车车头的发射模块一直向前方发射信号，接收模块不断进行位置计算，当行至规定行驶路线内的发射线圈上方时，地面的无线充电装置自动进入充电模式，通过无线充电装置给行驶的小车进行实时充电；当地面的充电装置探测道AGV小车驶离充电区域后，自动关闭。
所属类别：	发明专利