Návrh a realizace bezdrátové nabíječky pro CTU Space Research

Abstract

Tato diplomová práce popisuje návrh a konstrukci bezdrátové nabíječky pro raketu inspirované Standardem Qi. Účelem bezdrátové nabíječky je dobíjení akumulátoru v raketě a zprostředkování komunikace mezi hlavní řídící jednotkou rakety a pozemní stanicí. Projekt rakety je více popsán v úvodu této práce. Dále je uveden stručný přehled technologie induktivního bezdrátového přenosu s důrazem na systémy s proměnlivou frekvencí a Standard Qi. Koncepční část popisuje klíčové funkční bloky bezdrátové nabíječky pomocí systémové a softwarové architektury a analyzuje provozní stavy zařízení. Představen je i počáteční 3D model bezdrátové nabíječky. Koncept je realizován v části implementace, kde jsou jednotlivé funkční bloky implementovány ve skutečném zařízení. Funkce zkonstruované bezdrátové nabíječky je ověřena pomocí několika testovacích scénářů a měření. Výsledky této práce jsou diskutovány v poslední kapitole této práce.

This diploma thesis describes designing and constructing a Qi-inspired wireless charger for a rocket. The purpose of the wireless charger is to charge the rocket's battery pack and mediate communication between the main MCU of the rocket and the ground station. The rocket project is described more at the beginning of this thesis. Next, a brief overview of IPT technology focusing on variable frequency systems and the Qi Standard is presented. The design concept section describes the key functional blocks of the wireless charger using system and software architecture and analyzes the operating states of the device. Additionally, an initial 3D model of the wireless charger is presented. The design concept is realized in the implementation part, where the functional blocks are implemented in a real device. The operation of the constructed wireless charger is verified using several testing scenarios and measurements. The obtained results are discussed in the last chapter of this thesis.