基于正交式磁结构及原边功率控制的无人机无线充电系统

• 作者: 蔡春伟 姜龙云 陈轶 武帅 张志鹏
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 无人机 无线充电 磁场正交耦合 原边功率控制
• 年，卷（期）: 2021,（17）
• 所属期刊栏目: 电工理论与新技术
• 页码范围: 3675-3684
• 页数: 10页
• 分类号: TM724
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.L90093

摘要

该文提出一种基于正交磁耦合机构的无线充电系统,采用原边功率控制策略实现中大型多旋翼无人机静态无线充电.原边采用双极性发射线圈,接收端采用空心线圈且垂直放置于发射线圈中线位置,从而形成磁场正交耦合.进行有限元仿真,测试分析耦合机构的耦合能力及容错位性能,优化发射线圈结构进而压缩磁场的空间分布,减小对云台设备的电磁影响.采用串-串(SS)补偿网络,接收端整流后直接充电,获得逆变桥移相角与充电电流、电压的关系,采用原边功率闭环控制实现对无人机精确的恒流/恒压闭环充电.搭建实验样机,结果表明系统可有效传输500W充电功率,效率为90.86％,可实现10A恒流/50V恒压闭环充电控制;接收端重130g,可便捷安装于无人机.