2018年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 C題:無線充電電動(dòng)小車(本科) 1.任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)無線充電電動(dòng)車,包括無線充電裝置一套。電動(dòng)小車機(jī)械部分可采用成品四輪玩具車改制。外形尺寸不大于30cm 26cm,高度重量不限。 2.要求
(1)制作一套無線充電裝置,其發(fā)射器線圈放置在路面。發(fā)射器采用具有恒流恒壓模式自動(dòng)切換的直流穩(wěn)壓電源供電,供電電壓為5V,供電電流不大于1A。無線充電接收器安裝在小車底盤上。每次充電時(shí)間限定1分鐘。 (10分)
(2)制作一個(gè)無線充電電動(dòng)車。電動(dòng)車使用適當(dāng)容量超級(jí)電容(法拉電容)儲(chǔ)能,經(jīng)DC-DC變換給電動(dòng)車供電。車上不得采用電池等其他儲(chǔ)能供電器件。 (10分) (3)充電1分鐘后,當(dāng)電動(dòng)車檢測(cè)到無線充電發(fā)射器停止充電時(shí),立即自行啟動(dòng),向前水平直線行駛,直至能量耗盡,行駛距離不小于1m。 (20分) (4)充電1分鐘后,電動(dòng)車沿傾斜木工板路面直線爬坡行駛,路面長(zhǎng)度不大于1m,斜坡傾斜角度θ自定。綜合多方因素設(shè)計(jì),使電動(dòng)車在每次充電1分鐘后,電動(dòng)車爬升高度h=lsinθ最大。式中l為小車直線行駛的距離。 (50分) (5)其他。 (10分) (6)設(shè)計(jì)報(bào)告: (20分) 項(xiàng)目 | 主要內(nèi)容 | 滿分 | 方案論證 | 比較與選擇,方案描述 | 3 | 理論分析與計(jì)算 | 系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì) | 5 | 電路與程序設(shè)計(jì) | 系統(tǒng)組成,原理框圖與各部分的電路圖,系統(tǒng)軟件與流程圖 | 5 | 測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 | 測(cè)試結(jié)果完整性,測(cè)試結(jié)果分析 | 5 | 設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性 | 摘要,正文結(jié)構(gòu)規(guī)范,圖表的完整與準(zhǔn)確性。 | 2 | 總分 | 20 | 3.說明
(1)DC-DC變換建議采用TI公司TPS63020芯片。
(2)超級(jí)電容的容量可根據(jù)充電器在1分鐘時(shí)間充入的電荷量及小車行駛所需電流、時(shí)間和重量等因素綜合考慮。
(3)行駛距離以小車后輪觸地點(diǎn)為定位點(diǎn)。傾斜坡度θ自定。
(4)測(cè)試時(shí),要求小車先充電、放電運(yùn)行數(shù)次。保證測(cè)試時(shí),小車無預(yù)先額外儲(chǔ)能。以保證測(cè)試公平性。正式測(cè)試允許運(yùn)行兩次,取最好成績(jī)記錄。違規(guī)車輛不予測(cè)試。
(5)無線充電電動(dòng)車是一個(gè)比較復(fù)雜的工程問題,通過提高充、放電效率,減輕車重,優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng),適當(dāng)選取超級(jí)電容(法拉電容)容量及路面傾斜角度θ等,提高電動(dòng)車的爬升高度。
(6)通過設(shè)置直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓為5V,最大輸出電流為1A,確保發(fā)射器供電為5V,電流不大于1A。
(7)路面傾斜角度θ可以采用具有角度測(cè)量功能APP(如“指南針”)的手機(jī),平放在斜
坡上測(cè)量。
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