### 中国矿业大学 2018-2019 学年电子设计大赛之无线充电自启动小车 #### 一、课题任务解析 ##### 1. 任务概述 本设计任务要求参赛团队设计并制造一款能够实现无线充电功能的电动车。该车需具备无线充电能力,并能在充电完成后自动启动并进行行驶。 ##### 2. 具体要求 - **无线充电装置**:设计一套无线充电设备,发射器需置于路面上,供电电压为5V,供电电流不超过1A;接收器则安装在小车底盘上。 - **电动车能量存储**:电动车应使用超级电容器作为储能装置,通过DC-DC转换器供电。不允许使用电池等其他形式的储能设备。 - **自动启动与行驶**:充电完成后,小车应能立即自行启动并向前水平直线行驶,直至能量耗尽。行驶距离需超过1米。 - **爬坡行驶**:小车还需具备沿倾斜木工板路面直线爬坡的能力。斜坡的最大倾斜角度需自行设计,以实现最大爬升高度。 - **设计报告**:提交一份详尽的设计报告,包括设计方案、技术参数等信息。 ##### 3. 设计说明 - **DC-DC变换**:建议采用TI公司的TPS63020芯片作为DC-DC转换器。 - **超级电容器的选择**:根据充电器在1分钟内所能充入的电量以及小车行驶所需电流、时间和重量等因素综合考虑超级电容器的容量。 - **行驶距离与倾斜角度**:行驶距离以小车后轮触地点为基准点测量;倾斜角度θ需自行确定。 - **测试要求**:测试前,需保证小车无额外预储能,且至少进行一次充电和放电循环。测试过程中,允许小车运行两次,以最好的成绩为准。 #### 二、方案比较与选择 ##### 1. 主控板模块的论证与选择 - **方案一**:采用由ST(意法半导体)开发的高性能微控制器。这款单片机功耗低,拥有丰富的接口和外设资源,操作相对复杂,价格较高。适用于需要高性能计算能力和高速响应的应用场景。 - **方案二**:采用ATMAL公司的STC89c52单片机。该单片机价格低廉,操作简单,但外设端口较少,适合初学者或简单项目使用。 - **方案三**:采用Arduino平台。Arduino具备丰富的接口资源,易于编程,适合初学者快速搭建原型。此外,其强大的社区支持使得问题解决更加便捷。 ##### 2. 无线充电模块的选择 - **无线充电模块**:需选择符合标准的无线充电解决方案,确保充电效率和安全性。市场上有许多成熟的无线充电芯片可供选择,如德州仪器(TI)、恩智浦(NXP)等厂商提供的解决方案。 ##### 3. 无线充电接收端的方案论证与选择 - **无线接收端模块**:选择具备高效率和稳定性的接收模块。常见的接收端芯片支持Qi标准或其他定制协议,能够确保与发射端的良好匹配。 - **整流电路**:采用高效稳定的整流电路,将接收端接收到的交流电转换为直流电,供超级电容器充电。 ##### 4. 电动车小车运动的能量存储与控制方案论证 - **小车储能元件的选择**:根据任务需求,选用合适的超级电容器。需要综合考虑电容的容量、工作电压范围以及充放电特性等因素。 - **小车运动控制电路的选择**:设计高效的DC-DC转换器电路,确保从超级电容器到电动机的能量转换效率最大化。 #### 三、电路设计 - **无线发送端原理图**:设计包括发射线圈、电源管理电路等关键部件在内的发送端电路。 - **无线接收端原理图**:设计包括接收线圈、整流电路、DC-DC转换器等关键部件在内的接收端电路。 - **继电器原理图**:设计用于控制小车自动启动和停止的继电器电路。 #### 四、程序设计 - **主控板程序设计**:编写用于控制小车启动、停止以及行驶方向的程序。 - **无线充电控制程序**:编写用于控制无线充电过程的程序,包括充电状态监测和控制等功能。 #### 五、测试方案 - **硬件测试**:对各个模块的硬件进行功能测试,确保所有部件都能正常工作。 - **软件测试**:对主控板程序和无线充电控制程序进行功能验证。 #### 六、系统调试 - **整体调试**:在硬件和软件测试完成后,进行系统的整体调试,确保各部分协同工作。 #### 七、数据测试与处理 - **电容数量测试**:通过实验确定最佳的超级电容器数量,以达到最优的能量存储效果。 - **发射端与接收端距离确定**:通过实验确定发射端与接收端之间的最佳距离,以实现最高效的无线充电。 - **斜坡角度确定**:通过实验确定最佳的斜坡倾斜角度,以实现最大的爬升高度。 #### 八、总结 - **项目总结**:总结整个项目的实施过程,包括遇到的问题、解决方法以及最终成果。 ### 参考文献 - 本章节可列举参考的相关文献和技术资料,以支撑设计方案的技术可行性分析。 ### 附录 - 包括相关实物图、电路图、程序代码等辅助材料,以便读者更好地理解设计方案的具体实现细节。
剩余14页未读,继续阅读
- 粉丝: 926
- 资源: 16
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 将json文件抽取到kafka的消息队列(topic)中,再从topic中将数据抽取到hdfs上中的json数据
- pdf拆分合并及解决加密无法编辑
- 各城市-人口就业和工资数据(1978-2022年).xlsx
- qq空间历史删除说说查看
- ESG榜单冲击数据(2000-2022年).zip
- pandoc-3.5-windows-x86-64.msi
- 基于SpringBoot框架实现的网上点餐系统(程序+数据库+报告)
- 【安卓毕业设计】基于androidx的跑步app源码(完整前后端+mysql+说明文档+LW).zip
- 基于SpringBoot的旅游网站(程序+数据库+报告)
- sssssssssssssssshhhhhhhhh