100法拉电容生猛无线充电背后原因
简 介: 对于今年参加全国大学生智能车竞赛无线节能组的同学来讲,在拿到无线信标模块的时候发现充电的功率可以远大于自称的50W的限制(实际上没有限制)。在这个过程中,就出现了“ 有的人撑死、有的人饿死 ”。那么这其中背后的原因是什么呢?本文根据信标模块提供商发送过来的测试结果以及其他相应的信息,给大家讲讲在单片机开发过程中进行不同厂家单片机软件移植过程中需要注意的问题。
关键词
: 无线充电,STM32F030F4,XM1008P6,ARM,智能车竞赛,节能信标组
01 无线充电到底多生猛?
今天看到一则 全国大学生智能车竞赛 中的 节能信标组 无线充电的过程。原本需要50W限制功率的充电过程,在这里显示为高歌猛进的火中取栗的过程。
1.法拉电容容量:12F
比如下面是通过放电电阻将60法拉(5个串联,电容为12F)的储能电容点释放完毕之后,在无线充电线圈输出经过LCC补偿之后获得的充电过程。真个充电过程,从0V到9V大约花费了16秒的时候。
根据电容容量CCC,充电电压U9VU_{9V}U9V,可以计算出对应的冲入电荷Q=C⋅U9VQ = C \cdot U_{9V}Q=C⋅U9V的量。假设在此过程中,由于LCC网络的作用,整个充电过程的电流是恒定的,那么充电电流III就等于I=QT=C⋅U9V16=12×916=6.75AI = {Q \over T} = {{C \cdot U_{9V} } \over {16}} = {{12 \times 9} \over {16}}{\rm{ = }}6.75AI=TQ=16C⋅U9V=1612×9=6.75A
▲ 60F储能电容无线充电过程
在整个的充电过程中,输出稳压电源显示的电压约为 21V~24V ,电流在4A左右,充电功率达到100W。
2.法拉电容容量:20F
下面是对于100F(5个串联,对应20F容量)从0V充电9V大约花费了26秒时间。根据同样的公式,可以计算出平均充电电流为I=QT=C⋅U9V26=20×926=6.92AI = {Q \over T} = {{C \cdot U_{9V} } \over {26}} = {{20 \times 9} \over {26}}{\rm{ = }}6.92AI=TQ=26C⋅U9V=2620×9=6.92A
在充电后期电源输出的电能参数:
- 充电稳压电源输出参数:
-
电压(V):24.1
电流(A):4.75
功率(W):114.5
▲ 100F储能电容充电过程
3.无线电能接收电路
下面是上述无线电能接收电路,使用了 LCC无线充电补偿回路 ,对于线圈产生的高频电压(150kHz)进行电能收割。
据说原本设计是5A充电电流,但适当增加Cp(并联电容)时,充电电流就会大大增加。比如上面20F充电时,平均电流就达到了7A。
▲ 充电LCC补充电路及其参数
具TSINGHUAZHUOQING公众号学生留言,有的队伍通过调整LCC参数达到了可怕的10A的充电电流。
02 啥原因造成功率不受控制?
1.功率不受限制
在原本 无线节能组的充电发送电路 设计过程中,为了遵循 无线充电(电力传输)设备无线电管理 暂行规定 ,通过内部的 输出功率限制硬件和软件 实现了对于实数功率的控制。但是,最近仍然不断有队伍反映实际购买到的无线充电模块输出功率大大超出了50W的限制。
▲ 移动充电设备技术要求
比如在 有的人撑死,有的人饿死,有的人吓死 中,来自于杭州电子科技大学的参赛队伍也测出高达80W的充电功率。
2.可能原因
现在根据无线节能驱动模块供货商分析,其中最大的可能是电路中U6(也就是无线充电控制MCU)单片机的种类更换问题,由原来的STM32F030F4修改成了XM1008F6P6。
问题是,这个单片机在 信标节能电路模块第二版本调试-无线充电-2021-3-21 调试过程中,是验证了可以进行功率控制的。为何现在他们通过调试,发现这个单片机在读取电流信号的时候始终是0!
对比前后出现的问题,发现问题可能出现在软件下载的环节上:
- 在 信标节能电路模块第二版本调试-无线充电-2021-3-21 中,软件是通过XM1008F6P6的UART1 的Bootloader下载到单片机中;
- 在龙邱,他们使用J-LINK通过SWD下载的XM1008F6单片机中。为了能够下载,他们还修改的程序的配置。
▲ 为了使得JLINK能够下载他们修改了配置
因此,这也就给出了造成现在功率不受控制的原因了:修改了单片机工程配置造成了XM1008F6不能够正确读取电流值,从而造成了无法限制功率。
03 解决方案
没有别的,只能选择以下两种方案:
- 还是使用STM32F030F4;
- 或者对于XM1008F6使用Bootloader下载,这样就可以避免修改配置文件了。
当然了,还有一个方案,那就是不对无线充电模块进行功率限制,这样整个的比赛过程就可以变得更加的紧张刺激。虽然这有可能稍微突破了关于移动充电的国家标准。
100F储能电容充电过程
※ 分析总结
从上述分析,也解决了近些日子对于无线充电模块中同学们反应的功率不受限制的问题。归根结底来自于国产的能够兼容ST公司的单片机在下载的时候还是对于型号出现了不匹配的地方。但如果使用Bootloader进行程序下载,可以避免由于下载器提出的错误将两种ST的单片机的执行代码直接下载到XM1008中去,它们在二进制代码级别是完全兼容的。
当然,到现在为止,对于出现的前面的问题 还只是根据现阶段的结果进行的分析,究其真正原因还需要进一步的验证。
60F储能电容充电过程
■ 相关文献链接:
- 第十六届全国大学智能汽车竞赛竞速比赛规则
- 关于无线节能组无线电能输出功率测量
- 用于计算无线充电中LCC补偿网络器件参数的小程序
- 无线节能信标调试说明-2021-3-3
- 无线充电(电力传输)设备无线电管理 暂行规定
- 无线信标功能调试-2021-3-9-输出功率恒定限制
- 有的人撑死,有的人饿死,有的人吓死
- 信标节能电路模块第二版本调试-无线充电-2021-3-21
⊙ 补充说明
(1)龙邱反馈的信息
根据龙邱的反馈,是在STM32F030F4的配置文件中关于ADC Configuration中,对于Continuous Conversion Mode没有设置成 Enabled引起的ADC转换问题。
这一点需要再次验证一下:
- 为什么一起,在最初调试的时候没有注意到这个问题?
- 是否现在仍然可以限制功率?
- 这个如果是后来出现的,在什么时候?因为什么变成的了Disabled ?
(2)测试实验
在 2021-05-09对于前面的内容进行测试。验证了的确在ADC Configurationi中存在着配置问题。需要按照下面进行配置:
- ADC Configuration:
-
Continuous_Conversion_Mode
: Enabled
Discontinuouse_Convsersion_Mode
: Disabled
DMA_Continuous_Requests
: Enabled
▲ ADC配置
因此,在本文前面“分析总结”中的结论兵不正确。影响无法进行正确功率控制还是犹豫ADC的配置出现了问题。那么最终出现了一个问题:什么时候出现了这种ADC 配置差错的?
100法拉电容生猛无线充电背后原因相关推荐
- tampermonkey怎么不能用了_iPhone12无线充电不能用怎么办-苹果12无线充电失效原因...
iPhone12无线充电不能用怎么办?苹果12无线充电失效是怎么回事?近日,关于iPhone12的各种问题非常多,这里给大家带来了苹果12无线充电失效原因介绍,有需要的快来看看吧! iPhone12无 ...
- 苹果iPhone7或支持无线充电?
11月6日消息,近日美国专利商标局又公布了苹果一个关于无线充电的专利,自2014年9月以来,这已经是苹果第五次提交跟无线充电有关的专利,不得不让人怀疑iPhone将很快用上无线充电功能.据专利介绍,苹 ...
- 华为无线充电怎么用?技术背后的故事你了解多少?
华为无线充电怎么用?技术背后的故事你了解多少?相信近来来华为无线充电技术在智能手机行业的快速发展大家都是有目共睹的,除了想要了解无线充电怎么用,想必小伙伴也很想一窥背后的故事. 华为无线充电怎么用?比 ...
- 苹果x充电慢是什么原因_iPhone 12支持15W MagSafe无线充电,未来苹果手机的充电会发生什么?_充电器...
2020-10-21 22:44:400点赞0收藏0评论 2020年由于一些特殊的原因导致一切似乎都和平时不一样了,所有的发布会都改成了线上,而备受关注的苹果也将发布会转移到了线上并采用录播的形式播出 ...
- iphone无线服务器未响应,iPhone无线充电断断续续或无法充电是什么原因?
很多用户表示,iPhone 手机进行无线充电时会出现断断续续或无法充电的情况,这是iPhone 有问题还是充电器有问题?iPhone无线充电断断续续或无法充电问题可以解决吗? 首先,你要确认你的iPh ...
- 如何高效获取无线充电电能-无线节能组
▌01 无线电能传输 1.背景介绍 在 第十六届全国大学生智能车竞赛 中包括了一组无线节能组.通过无线信标发送的高频(150kHz,遵循 无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定 )磁场获得最大 ...
- 2020-8-15 无线充电原理和注意事项 WCP/铁氧体
无线充电产品 无线充电方式与标准 通过无线.无接触式的无线充电(Wireless Power Transfer:也被称为非接触供电.无接触电力传输)为内置于电子设备中的二次电池充电的方式正在迅速普及. ...
- 2021年华数杯数学建模A题电动汽车无线充电优化匹配研究求解全过程文档及程序
2021年华数杯数学建模 A 题 电动汽车无线充电优化匹配研究 原题再现: 电动汽车以环境污染小.噪音低.能源利用效率高.维修方便等优势深受消费者青睐.但现有电动汽车的有线充电方式操作复杂,且存在 ...
- 电磁感应式无线充电系统详解
相较于其它电子科技发展,感应式充电的技术发展显的缓慢,几个关键技术问题直到近年才有解决方案,且解决方案还在不断的演进中.无线充电可通过许多方式去完成,以目前的技术中"电磁感应式"为 ...
最新文章
- Codeforces Round #447 (Div. 2) B. Ralph And His Magic Field 数学
- 加了好友怎么还掉血_微信聊天窗口出现风险提醒,无法添加好友解决办法
- 热点快讯:广东省能源局发布《广东省能源局关于明确全省数据中心能耗保障相关要求的通知》
- android多渠道 依赖,android 不同渠道 添加不同依赖jar 使用不同代码
- 硅谷观察者眼中的亚洲
- c 语言str.size,C/C++ strlen(str)和str.length()和str.size()的区别
- Java使用HTTPClient4.3开发的公众平台消息模板的推送功能
- OEA框架 2.9 Pre-Alpha 源码公布
- 苹果电脑系统、xcode更新时无法完成下载问题
- Vensim建模--基于系统动力学的私人小汽车出行特征建模分析
- android viewpage 代码添加view,百行代码实现Android ViewPage指示器
- Linux扩容raid,linux raid1扩容的方法
- 小米MIUI12开发版内测-答题
- 【蓝桥杯】【python】数字三角形
- 12 个最佳的免费学习编程的游戏网站
- 仿微信视频通话大小视图切换(SurfaceView实现)
- HTML制作宣传片,怎么制作视频宣传片 视频宣传片制作软件 照片制作成宣传视频,并添加相关文字说明...
- (附源码)计算机毕业设计SSM基于框架的旅游管理系统
- 数据结构之二叉树基本操作
- 渗透测试-信息打点(红队工具篇)