[發(fā)明專利]基于無線電能傳輸裝置的傳輸效率自動測量系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111247358.0
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113985170A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余善恩;李玉民;夏存軍;曹撈撈;周雨彤
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00;H02J50/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發(fā)明屬于無線電能傳輸裝置的傳輸效率測量技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于無線電能傳輸裝置的傳輸效率自動測量系統(tǒng)及方法，電壓電流測量裝置由電壓電流測量模塊、電源模塊、SWD下載接口、485通訊模塊和MCU模塊組成；用霍爾庫倫計(jì)測得電流，電壓通過電阻分壓得到；之后再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)傳送到MCU模塊中，MCU模塊和PC端之間通過485通訊將數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)包經(jīng)過代碼處理提取有效的電壓電流值，PC端通過SWD下載接口顯示并保存數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用串口通訊的方式，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動記錄和處理，有利于使用者對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比和保存，使用高精度霍爾庫倫計(jì)測量數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線電能傳輸裝置的傳輸效率測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線電能傳輸裝置的傳輸效率自動測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

無線電能傳輸裝置中發(fā)射端和接收端的電壓電流往往需要進(jìn)行效率測量，現(xiàn)有的效率測量系統(tǒng)大都是使用單片機(jī)為主控芯片，電壓傳感器和電流傳感器為測量模塊，在數(shù)碼管上顯示出測得的物理量。現(xiàn)有的技術(shù)雖然可以測量到電壓電流，也可以通過計(jì)算得到傳輸效率，但需要人為地觀察、記錄，比較繁瑣，無法實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動記錄和處理，這樣的技術(shù)不利于使用者對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比；其次，現(xiàn)有的技術(shù)使用了電壓傳感器和電流傳感器，這些器件存在精度低、受溫度變化導(dǎo)致不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于無線電能傳輸裝置的傳輸效率自動測量系統(tǒng)及方法,以解決目前無線電能傳輸裝置中發(fā)射端和接收端的電壓電流不易測量，傳輸效率需手動計(jì)算的的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的基于無線電能傳輸裝置的傳輸效率自動測量系統(tǒng)及方法的具體技術(shù)方案如下：

一種基于無線電能傳輸裝置的傳輸效率自動測量系統(tǒng)，由無線電能傳輸裝置和電壓電流測量模塊和PC端三部分組成，所述無線電能傳輸裝置是由發(fā)射端和接收端兩部分組成，所述發(fā)射端和接收端之間通過電磁耦合裝置實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸，所述發(fā)射端和接收端的電路中，各有一套電壓電流測量裝置，所述電壓電流測量裝置由電壓電流測量模塊、電源模塊、SWD下載接口、485通訊模塊和MCU模塊組成；所述電壓電流測量模塊中的霍爾庫倫計(jì)測得電流，電壓通過電阻分壓得到；之后再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)傳送到MCU模塊中，MCU模塊和PC端之間通過485通訊將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)絇C端，PC端根據(jù)485通訊協(xié)議，將接收到的數(shù)據(jù)包經(jīng)過代碼處理提取有效的電壓電流值，PC端通過SWD下載接口顯示并保存數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述電源模塊包括24V轉(zhuǎn)5V降壓電路和5V轉(zhuǎn)3.3V降壓電路；所述485通訊模塊包括USB轉(zhuǎn)485通訊電路和485轉(zhuǎn)TTL通訊電路，USB轉(zhuǎn)485通訊電路和485轉(zhuǎn)TTL通訊電路通過接插件H1和H2連接。

進(jìn)一步的，所述24V轉(zhuǎn)5V降壓電路中的U1的VIN端口連接24V電源、電容C1的正極和電容C2的一端，U1的VOUT端口連接電容C3的一端和電容C4的正極以及輸出端；U1的GND端口、C1的負(fù)極、C2的另一端、C3的另一端以及C4的負(fù)極接地；U1的型號為L7805,C1、C2、C3、C4的電容值分別為220uF、0.1uF、0.1uF、47uF。

進(jìn)一步的，所述5V轉(zhuǎn)3.3V降壓電路中U2的VIN端口連接24V轉(zhuǎn)5V降壓電路的輸出端以及電容C5的一端，U2的VOUT端口連接電容C6的一端以及輸出端；電容C5、電容C6以及U2的GND端口接地；U2的型號為AM1117，電容C5和電容C6的阻值為10uF。

進(jìn)一步的，USB轉(zhuǎn)485通訊電路的JU1為USB接口，連接到PC端，485轉(zhuǎn)TTL通訊電路的U5通過UTX、URX、PA2與MCU模塊的主控芯片UF連接，其中主控芯片UF的PA2端口接MAX485的使能端，決定MAX485的工作狀態(tài)為發(fā)送狀態(tài)或接收狀態(tài)。