今年的嵌入式系統(tǒng)競(jìng)賽圓滿(mǎn)落幕，參賽作品創(chuàng)意無(wú)限，場(chǎng)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(chē)代言隊(duì)”憑借其設(shè)計(jì)的新能源汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電樁脫穎而出，不僅贏得了全國(guó)一等獎(jiǎng)，還獲得了應(yīng)用賽道的企業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)——ST杯。

設(shè)計(jì)亮點(diǎn)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

這支由彭鵬、李可、文藝興三位同學(xué)組成的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)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(guò)自制無(wú)線(xiàn)線(xiàn)圈和三維平臺(tái)，構(gòu)建了一套由DC-DC變換器組成的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電樁系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，該系統(tǒng)實(shí)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(jì)中的關(guān)鍵作用

為了探究STM32G474在項(xiàng)目中發(fā)揮的作用，我們采訪(fǎng)了三位隊(duì)員。他們透露，項(xiàng)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(guò)充分利用STM32G474的高精度定時(shí)器以及過(guò)采樣ADC等功能，實(shí)現(xiàn)了低功耗和高效率的設(shè)計(jì)目標(biāo)。如需STM32G474產(chǎn)品規(guī)格書(shū)、樣片測(cè)試、采購(gòu)、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

在具體實(shí)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(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。整個(gè)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(shí)現(xiàn)恒定電流輸出。此外，項(xiàng)目還搭建了一套三維平臺(tái)來(lái)進(jìn)行X、Y、Z三軸移動(dòng)，模擬電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電場(chǎng)景，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)控制接收線(xiàn)圈的位置自動(dòng)追蹤和校準(zhǔn)，從而確保了高效率的無(wú)線(xiàn)電能傳輸（WPT）。

無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)的有線(xiàn)充電方式，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)具有使用方便、安全等優(yōu)點(diǎn)。它不僅消除了電氣連接的觸電危險(xiǎn)，避免了機(jī)械接觸所帶來(lái)的磨損和維護(hù)問(wèn)題，還能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境和天氣條件。特別是通過(guò)三維平臺(tái)運(yùn)動(dòng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)在車(chē)位停車(chē)時(shí)無(wú)需精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)即可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電，極大地方便了用戶(hù)的使用體驗(yàn)。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作與分工

在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，“我為MI汽車(chē)代言隊(duì)”的成員們分工明確：彭鵬負(fù)責(zé)硬件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)搭建，李可專(zhuān)注于軟件部分的編寫(xiě)，而文藝興則通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)模塊的功能。這種科學(xué)合理的分工使得團(tuán)隊(duì)能夠高效地推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)度，并最終取得了優(yōu)異的成績(jī)。

湖南工業(yè)大學(xué)的這支隊(duì)伍以其創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和扎實(shí)的技術(shù)功底，不僅展現(xiàn)了年輕學(xué)子們的無(wú)限潛能，也為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。