今年的嵌入式系統(tǒng)競賽圓滿落幕，參賽作品創(chuàng)意無限，場景豐富，激發(fā)了嵌入式學(xué)習(xí)的新熱潮。在眾多優(yōu)秀的作品中，湖南工業(yè)大學(xué)的“我為MI汽車代言隊”憑借其設(shè)計的新能源汽車無線充電樁脫穎而出，不僅贏得了全國一等獎，還獲得了應(yīng)用賽道的企業(yè)獎項——ST杯。

設(shè)計亮點與技術(shù)實現(xiàn)

這支由彭鵬、李可、文藝興三位同學(xué)組成的團(tuán)隊設(shè)計的無線充電樁系統(tǒng)，采用了意法半導(dǎo)體的STM32G474作為主控芯片。系統(tǒng)通過自制無線線圈和三維平臺，構(gòu)建了一套由DC-DC變換器組成的電動汽車無線充電樁系統(tǒng)。經(jīng)過嚴(yán)格的測試，該系統(tǒng)實現(xiàn)了600W的非接觸式能量傳輸，整體效率達(dá)到了90%。

STM32G474在設(shè)計中的關(guān)鍵作用

為了探究STM32G474在項目中發(fā)揮的作用，我們采訪了三位隊員。他們透露，項目中使用了兩片STM32G474，分別作為DC-DC變換器原邊逆變器和副邊整流橋的主控芯片。通過充分利用STM32G474的高精度定時器以及過采樣ADC等功能，實現(xiàn)了低功耗和高效率的設(shè)計目標(biāo)。如需STM32G474產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

在具體實現(xiàn)上，原邊逆變器采用了移相控制和PI算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，而副邊整流橋則采用了不控整流方案，這不僅降低了成本，也簡化了設(shè)計。整個系統(tǒng)采用SS補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，并匹配了諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，以實現(xiàn)恒定電流輸出。此外，項目還搭建了一套三維平臺來進(jìn)行X、Y、Z三軸移動，模擬電動汽車無線充電場景，通過機(jī)器視覺技術(shù)控制接收線圈的位置自動追蹤和校準(zhǔn)，從而確保了高效率的無線電能傳輸（WPT）。

無線充電技術(shù)的優(yōu)勢

相對于傳統(tǒng)的有線充電方式，無線充電技術(shù)具有使用方便、安全等優(yōu)點。它不僅消除了電氣連接的觸電危險，避免了機(jī)械接觸所帶來的磨損和維護(hù)問題，還能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境和天氣條件。特別是通過三維平臺運動技術(shù)，可以實現(xiàn)電動汽車在車位停車時無需精準(zhǔn)對準(zhǔn)即可進(jìn)行無線充電，極大地方便了用戶的使用體驗。

團(tuán)隊協(xié)作與分工

在整個項目實施過程中，“我為MI汽車代言隊”的成員們分工明確：彭鵬負(fù)責(zé)硬件設(shè)計及系統(tǒng)搭建，李可專注于軟件部分的編寫，而文藝興則通過FPGA實現(xiàn)了視覺模塊的功能。這種科學(xué)合理的分工使得團(tuán)隊能夠高效地推進(jìn)項目進(jìn)度，并最終取得了優(yōu)異的成績。

湖南工業(yè)大學(xué)的這支隊伍以其創(chuàng)新的設(shè)計和扎實的技術(shù)功底，不僅展現(xiàn)了年輕學(xué)子們的無限潛能，也為未來電動汽車無線充電技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。