[发明专利]一种无线能量传输系统的远程控制装置及方法

说明书

本发明涉及一种无线能量传输系统的远程控制装置及方法，首先搭建无线能量传输系统，然后将该系统融入到远程控制平台NCSLab；最后使用远程控制平台来达到远程控制的目的。本发明利用基于HTML5的远程控制平台来实现无线能量传输系统的远程控制，操作者在网页上即可远程控制无线能量传输系统发射端信号发生器的频率，进而改变接收端的输出功率以及传输效率，通过负载灯泡的亮暗程度直观呈现控制效果。本发明可以有力的扩充传统无线能量传输系统的受众范围，远程操作的方法既保证了操作者的安全，同时也方便探寻系统的最优工作频率和传输效率。这种远程控制的无线能量传输系统有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于无线电能传输领域，具体涉及一种无线能量传输系统的远程控制装置及方法。

背景技术

无线能量传输系统是当前的研究热点，目前无线能量传输系统主要使用的技术有三种，分别为远场技术、近场技术(电感耦合)和磁耦合共振技术。无线能量传输系统可以解决传统导线带来的距离限制和线多杂乱等问题，在电力电子、新能源汽车、医疗和军事等方面有广阔的应用前景。但是，搭建无线能量传输系统费时费力，且系统不容易移动，操作者需要去实验室现场才能操作设备，存在不方便、不利于安全和不易于分享等问题。因此，研究无线能量传输系统的远程控制方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线能量传输系统的远程控制方法，以扩充前沿技术的受众范围，增强无线能量传输系统的方便性、安全性和可分享性。

本发明所采用的技术方案是：

.一种无线能量传输系统的远程控制装置，其特征在于，包括无线能量传输硬件平台以及远程监控硬件部分，所述无线能量传输硬件平台包括发射端、接收端、信号发生器以及与接收端连接的灯泡；所述远程监控硬件部分包括依次连接的USB数据采集卡、控制器、服务器以及网页端；所述控制器连接有摄像头，信号发生器与控制器连接，USB数据采集卡分别与发射端和接收端连接。

在上述的一种无线能量传输系统的远程控制装置，所述发射端包括逆变电路以及与逆变电路连接的发射端线圈，所述逆变电路包括：由二极管D₁-D₄和MOSFET S₁-S₄共同构成的全桥逆变电路，S1和S4为一对桥臂，S2和S3构成另一对桥臂，成对桥臂同时导通，两对桥臂交替各导通180°。所述发射端线圈包括谐振电路中依次串联的电阻R_p1，电感L₁和电容C₁，与全桥逆变电路的输出相连接；所述接收端包括接收端线圈、以及与接收端线圈连接的整流滤波电路；所述接收端线圈包括谐振电路中依次串联的电阻R_p2，电感L₂和电容C₂；所述整流电路包括由四个二极管组成的桥式整流电路及其滤波电路，所述灯泡与接收端经整流滤波后的直流电路相接；所述控制器为基于Windows操作系统的计算机。

一种无线能量传输系统的远程控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：搭建无线能量传输硬件平台；

步骤2：使用控制器、摄像头和USB数据采集卡搭建远程监控硬件部分；

步骤3：编写远程控制算法，图3是远程控制算法的框图。其具体实现包括以下子步骤：

步骤3.1：在MATLAB/Simulink中搭建框图，分别取出发射端和接收端电压、电流和功率信号，设定输入频率信号和扫频信号；

步骤3.2：通过修改过的Simulink的Real-Time Workshop(RTW)生成远程控制的可执行算法。

步骤4：将远程控制算法实施到无线能量传输系统上，并利用NCSLab平台进行远程监控，具体实现包括以下子步骤：