§01 无线充电

在 第十六届智能车竞速赛 中，有一组“节能信标组”。该组别的队伍车模允许自行设计，并且需要设计无线充电电路，从 比赛信标系统中 获取车模运行所需要的电能。

由于节能车模在接收电能的时候，是将接收电能往储能法拉电容进行充电。充电电压是变化的，这与一般的恒定电阻负载有着很大的不同，使得接收电能功率很难始终达到最大。那么，在实际比赛中，同学们会采用怎样的无线电能接收电路呢？

一、两种接收模式

汇总一下参赛队伍所采用的无线接收电路，主要集中在两种方案：一种是“LCC补偿方案”，另外一种就是“LC串联补偿”方案。

1、LCC接收方式

LCC 接收模式的电路如下图所示，它利用了电路的串并联结构，实现了恒流输出电流的功能。

▲ 图1.1 LCC结构接收电路

在LCC接受网络中的参数满足：

时，输出电流恒定为 Iout=Ui/jXsI_{out} = U_i /jX_sIout​=Ui​/jXs​。

LCC网络接收电能与电路后期的整流二极管、法拉电容阻抗没有太大关系。可以相对比较稳定接收电能。只是该电路器件比较多，调试相对困难。而且串联电感无论是体积还是重量都比较大。

▲ 用于LCC结构的接收线圈以及串联电感

2、LC接收方式

直接在接收线圈上串联谐振电容，然后连接后面的桥整流，或者倍压整流也可以实现无线电能的接受。这种方式也可以成为“傻充”方案，这是利用了节能信标发送单元本身具有功率限制，同时没有超功率罚时的特点，所以可以使用这种方案。

▲ 图1.2 LC接收模式

这种方式在电容电压比较小的时候，也可以获得很大的充电功率。它的接收功能与线圈所在的位置关系比较密切。

▲ 图1.2 武汉理工大学异形接收线圈

二、统计无线接收模式

下面根据 第十六届全国大学生智能车竞赛总决赛节能信标组 各个队伍提交的 技术报告 可以对每个队伍所采用的无线电能结构进行统计。可以看到在 60 支国赛队伍中，有10支队伍采用了 LC无线电能电路结构，其余大部分队伍都使用了LCC 电路结构。

▲ 图1.1 所有国赛节能信标组技术报告

下面表格中对于每个参加全国总决赛节能信标组队伍无线电能接收电路结构进行汇总。

【表1-1 全国总决赛节能信标组无线电接收方案表格】
序号 赛区 学校名称 队伍名称 无线充电方案
1 东北 哈尔滨工业大学 紫丁香五队 LC结构， 35F×5
2 华北 太原工业学院 晋速-天槊星 LCC结构
3 安徽 合肥工业大学 烂虾 LCC结构
4 华北 洛阳理工学院 Since 2021 LCC结构
5 广东 华南理工大学 华工雨花队 LCC结构
6 东北 沈阳工业大学 场地终结者队 LCC结构
7 安徽 安徽工业大学 摸鱼大队 LCC结构， 50F×4
8 华东 上海电力大学 电靓无限 LCC结构
9 华北 北京科技大学 北京科技大学节能信标组 LCC结构
10 东北 内蒙古大学创业学院 骄阳一队 LCC结构，
11 浙江 浙江大学 浙大三队 LC结构+恒功率充电
BQ24640
12 华北 北华航天工业学院 极光 LCC结构，
13 浙江 中国计量大学 赛博-8 LCC结构
14 华北 太原理工大学 太原理工大学节能信标队 LC结构
15 浙江 杭州电子科技大学 杭电信标一队 LCC结构
16 山东 青岛农业大学 极光—冷不丁 LCC结构
17 东北 大连海事大学 同舟柒号 LCC结构， 100F×5
18 华东 上海海事大学 McQueen LCC结构
19 山东 青岛理工大学 青理节能一队 LC结构
20 华南 湖北工业大学 蓝电零队 LCC结构
21 华南 集美大学诚毅学院 星犬队 LCC结构
22 西部 兰州交通大学 先锋队 LCC结构
23 东北 大连民族大学 粉红靓车队 LC + LTC3780恒压充电，60F×5
24 广东 深圳大学 跑得快 LCC结构
25 西部 乐山师范学院 乐师逐飞六队 论文对此叙述不详
26 安徽 安徽理工大学 节能一 LCC结构
27 东北 哈尔滨工程大学 济海追风3队 LC结构， 100F×5
28 华南 中南民族大学 双子星 LC结构
29 山东 山东大学（威海） 山魂七队 LCC结构
30 华东 南京信息工程大学 真的不耗电 LC结构，倍压整流
31 华东 上海工程技术大学 工程皊弎队 LCC结构
32 广东 五邑大学 信天翁 LCC结构
33 安徽 合肥学院 定盘星 LCC结构
34 西部 西北工业大学 纯钧2021 LCC结构
35 华南 武汉大学 珞珈-freedom LCC结构
36 华东 苏州大学 Sky永恒 LCC结构
37 华南 厦门理工学院 厦理卓越青凡队 LCC结构
38 广东 华南师范大学 深蓝小羊驼 LCC结构
39 西部 重庆大学 赛博坦汽车人联盟队 LCC结构
40 特邀 浙江工商职业技术学院 JWS队 LCC结构
41 华南 广西科技大学 火哥带你学32 LC结构
42 特邀 合肥职业技术学院 机电进取队 LCC结构
43 西部 成都信息工程大学 杠上花 LCC结构
44 华东 宿迁学院 Makka Pakka LCC结构
45 华北 北京理工大学 牛牛队 LCC结构
46 安徽 安徽信息工程学院 常青竹七队 LCC结构，30F×5
47 华东 江南大学 火炎焱燚 LC结构
48 华南 武汉理工大学 华南大飚客 LC结构
49 华北 北京科技大学天津学院 科技一队 LCC结构，100F×5
50 安徽 安徽大学 牛牛队 LCC结构，25×5
51 西部 成都工业学院 起丰了 LCC结构
52 安徽 合肥工业大学宣城校区 田所二号 LCC结构
53 华北 河南理工大学 HPU节能信标组 LCC结构
注：没有提交技术报告
54 山东 齐鲁工业大学 漩涡银河 LCC结构；
注：没有提交技术报告
55 华东 上海理工大学 赛道拆迁队 没有提交技术报告
56 浙江 浙江工商大学 金刚大师队 LCC结构
57 安徽 巢湖学院 青枫茗悦 LCC结构
58 华东 南京师范大学 南师4队 LCC结构
59 山东 临沂大学 自然选择队 LCC结构
60 浙江 中国计量大学 仰仪8队 LCC结构

§02 哪种方案更好？

那么究竟哪种电能接收方案更好？ 你可以将自己的看法在留言中给出。

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