应用于AGV的无线充电技术研究

随着科学技术的发展，越来越多的无人搬运小车被应用于生产车间。无人搬运小车又简称为AGV。AGV在运行过程中的所有能耗均由蓄电池提供，因此在循环使用过程中需要定期补充电能，当前的充电方式主要是直插式充电，该方式存在易磨损、可靠性低、成本高等缺陷。 为了解决以上问题，本课题研究了一种全新的充电方式，即无线充电。利用无线充电技术使充电端与AGV储能系统之间实现电气隔离，从根本上消除直插式充电方法带来的弊端，并进一步提高了充电过程的自动化程度。 本文首先以谐振的理论为基础，研究谐振式无线电能传输技术的机理，利用电路理论对耦合电路模型进行分析，并进一步研究工作频率和能量接收端固有频率的变化对系统能量传输特性的影响。同时针对系统的电路参数、工作频率变化以及输出要求进行相关的仿真计算，以确定实际系统的设计原则。 然后详细介绍了整个系统的软硬件设计。根据设计指标确定无线充电装置的总体设计方案。进一步介绍电气系统、无线传输部分、闭环反馈系统以及能量发射端和接收端控制系统等功能模块的设计方法。 最后对系统的开环传输特性和闭环传输特性进行实验研究。分别在两种控制状态下，对能量发射端和接收端间垂直距离和水平距离变化同系统输出功率以及传输效率之间的关系进行分析。本系统采用移相功率控制法，通过控制全桥逆变电路超前桥臂和滞后桥臂间相角的方法控制输出功率，实现充电电压电流可控。实验结果表明系统的传输特性能很好的满足设计要求。