原创 一种集成无通信位置检测功能的自动导引车无线供电分段切换技术
自动导引车作为现代物流体系中重要的一环，广泛应用于物流仓库、港口等场合。当前，自动导引车续航里程短、充电位置固定、充电时间长的问题始终制约着物流效率的提升。动态无线供电可为移动中的自动导引车实现非接触、不间断供电，不但能延长其续航里程，还能减少其电池的体积和重量，是提升自动导引车运行效率的可行方案。
在设计自动导引车动态无线供电系统的过程中，系统成本和自动导引车紧凑的内部空间是设计的重要考量，因此，自动导引车亟须一种结构简单、体积小、低成本的动态无线供电系统。
为降低自动导引车动态无线供电系统位置检测与分段切换的复杂度，西南交通大学等单位的荆锐、张耀等学者，提出一种集成了无通信位置检测功能的自动分段切换技术。
图1 带有位置检测线圈的动态无线供电系统结构分析
图2 检测线圈设计流程
研究者发现位置检测线圈围绕发射线圈绕制，通过解耦电容解耦发射线圈与检测线圈，当接收线圈移动到发射线圈上方时，检测线圈只会在接收线圈磁场中产生感应出电压，此电压即为接收线圈的位置信号。结合提出的发射线圈分段切换策略，利用此感应电压驱动分段切换开关，对应的发射线圈自动开通。无需通信、分段切换控制器、辅助电源等装置，便能同时完成位置检测与分段切换。
图3 分段切换策略原理示意图
图4 实验原理样机
他们通过搭建500 W功率等级的动态无线供电实验原理样机进行仿真实验。实验中，当接收线圈运动时，发射线圈能够按照分段切换策略以正确的次序进行无控制器自动切换，不会产生开关过电压；在发射线圈进行分段切换时，输出电压的稳定性并不会受到影响。实验结果表明所提出的接收线圈位置检测和发射线圈分段切换技术是可行的。
本工作成果发表在2024年第17期《电工技术学报》，论文标题为“自动导引车动态无线供电系统无通信自动分段切换技术研究”。本课题得到国家自然科学基金面上项目和国家自然科学基金联合基金项目的支持。
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