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2018电赛-无线充电电动小车(C题)研究与讨论

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ID:226339 发表于 2018-7-21 04:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
2018TI杯大学生电子设计竞赛
C题:无线充电电动小车(本科)
1.任务

设计并制作一个无线充电电动车,包括无线充电装置一套。电动小车机械部分可采用成品四轮玩具车改制。外形尺寸不大于30cm                              26cm,高度重量不限。

2.要求
1)制作一套无线充电装置,其发射器线圈放置在路面。发射器采用具有恒流恒压模式自动切换的直流稳压电源供电,供电电压为5V,供电电流不大于1A。无线充电接收器安装在小车底盘上。每次充电时间限定1分钟。                                  10分)

(2)制作一个无线充电电动车。电动车使用适当容量超级电容(法拉电容)储能,经DC-DC变换给电动车供电。车上不得采用电池等其他储能供电器件。           (10分)

3)充电1分钟后,当电动车检测到无线充电发射器停止充电时,立即自行启动,向前水平直线行驶,直至能量耗尽,行驶距离不小于1m                         20分)
4)充电1分钟后,电动车沿倾斜木工板路面直线爬坡行驶,路面长度不大于1m,斜坡倾斜角度θ自定。综合多方因素设计,使电动车在每次充电1分钟后,电动车爬升高度h=lsinθ最大。式中l为小车直线行驶的距离。                                  50分)

(5)其他。                                                        (10分)

(6)设计报告:                                                    (20分)

  
项目
  
主要内容
  
满分
  
方案论证
  
比较与选择,方案描述
  
3
  
理论分析与计算
  
系统相关参数设计
  
5
  
电路与程序设计
  
系统组成,原理框图与各部分的电路图,系统软件与流程图
  
5
  
测试方案与测试结果
  
测试结果完整性,测试结果分析
  
5
  
设计报告结构及规范性
  
摘要,正文结构规范,图表的完整与准确性。
  
2
  
总分
  
20
3.说明
1DC-DC变换建议采用TI公司TPS63020芯片。
2)超级电容的容量可根据充电器在1分钟时间充入的电荷量及小车行驶所需电流、时间和重量等因素综合考虑。
3行驶距离以小车后轮触地点为定位点。倾斜坡度θ自定。
4)测试时,要求小车先充电、放电运行数次。保证测试时,小车无预先额外储能。以保证测试公平性。正式测试允许运行两次,取最好成绩记录。违规车辆不予测试。
5无线充电电动车是一个比较复杂的工程问题,通过提高充、放电效率,减轻车重,优化电机驱动,适当选取超级电容(法拉电容)容量及路面倾斜角度θ等,提高电动车的爬升高度。
6)通过设置直流稳压电源的输出电压为5V,最大输出电流为1A,确保发射器供电为5V,电流不大于1A
7路面倾斜角度θ可以采用具有角度测量功能APP(如指南针)的手机,平放在斜
坡上测量。

2018年TI杯大学生电子设计竞赛所有题目详见:
http://www.51hei.com/bbs/dpj-129048-1.html

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ID:547404 发表于 2019-6-20 16:16 | 显示全部楼层
可以使用boost升压电路吗?充电用5V电压,然后给单片机供电,最后升压给驱动电机供电,这样电机的动力就比较强了,可以选用效率高一点的升压芯片,然后底盘直接用PCB,把所有的元件都焊在这个PCB上,这样应该可以减小车身重量。
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ID:140904 发表于 2018-7-21 07:58 来自手机 | 显示全部楼层
这一题用空心杯电机应该比较好
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ID:231046 发表于 2018-7-21 08:37 | 显示全部楼层
5V 供电 ,距离只有10厘米左右,
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ID:376360 发表于 2018-7-21 09:01 | 显示全部楼层
谁做出来了呀。。。。
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ID:261485 发表于 2018-7-21 09:27 | 显示全部楼层
这个的主要难题是充电模块,放电不够稳,需要个DCDC转换。电容放电转换为稳定的5伏或者12伏。最好12伏。5伏比较方便。做12伏那就需要先稳到5伏给单片机,在由5伏转到12伏给电机。这样对电能浪费很大。所以建议直接给电机供5伏。小车轻点应该可以达到标准。充电模块就别做了,直接买模块。否则这也是个难题。接下来就看你自己调试了。电压什么的,。。。。DCDC可以去网上找原理图。。。很多
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ID:376395 发表于 2018-7-21 10:08 | 显示全部楼层
怎么实现无源启动啊,有没有思路,求分享?
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ID:376464 发表于 2018-7-21 10:40 | 显示全部楼层
这个不错哈,支持
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ID:372367 发表于 2018-7-21 11:52 | 显示全部楼层
如何实现自动充电记时,断电。利用三级管的开关特性做不出来?是三级管的功率太小吗?
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ID:259904 发表于 2018-7-21 13:48 | 显示全部楼层
电子电路6 发表于 2018-7-21 07:58
这一题用空心杯电机应该比较好

空心杯不行,扭力太小了,空转飞起。落地就动都不动
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ID:375917 发表于 2018-7-21 15:54 来自手机 | 显示全部楼层
可以去看看飞思卡尔节能组
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ID:364014 发表于 2018-7-21 18:35 | 显示全部楼层
容量超级电容这个电量够电动车用吗?
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ID:372407 发表于 2018-7-21 21:29 | 显示全部楼层
qw11111111 发表于 2018-7-21 18:35
容量超级电容这个电量够电动车用吗?

跑一米以上应该可以吧
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ID:376996 发表于 2018-7-22 00:07 | 显示全部楼层
qw11111111 发表于 2018-7-21 18:35
容量超级电容这个电量够电动车用吗?

平地一米不是问题
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ID:376443 发表于 2018-7-22 09:56 | 显示全部楼层
求断电自行启动的方法,
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ID:377142 发表于 2018-7-22 10:04 | 显示全部楼层
ningsha07 发表于 2018-7-21 10:40
这个不错哈,支持

做出来了吗,求助
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ID:377170 发表于 2018-7-22 10:37 | 显示全部楼层
无线的话  用特斯拉线圈的吧
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ID:377170 发表于 2018-7-22 10:37 | 显示全部楼层
无线的话  用特斯拉线圈的吧
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ID:324936 发表于 2018-7-22 11:01 | 显示全部楼层
有接收器那一块的恒流电路吗?
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ID:376443 发表于 2018-7-22 16:40 | 显示全部楼层
大家有什么好的想法没,可以加群分享一下
    697157110
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ID:277207 发表于 2018-7-22 19:50 | 显示全部楼层
我们跑了十几二十米没问题
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ID:376443 发表于 2018-7-22 20:19 | 显示全部楼层
duoduowancftyf 发表于 2018-7-22 10:37
无线的话  用特斯拉线圈的吧

直接用的模块,感觉不错
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ID:376443 发表于 2018-7-22 20:21 | 显示全部楼层
电子电路6 发表于 2018-7-21 07:58
这一题用空心杯电机应该比较好

扭力较小,我用的直流电机调速后感觉不错
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ID:377615 发表于 2018-7-22 22:59 | 显示全部楼层
我朋友做的说是用的电容什么的不太清楚
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ID:376573 发表于 2018-7-23 10:06 | 显示全部楼层
杨晨曦 发表于 2018-7-21 10:08
怎么实现无源启动啊,有没有思路,求分享?

用继电器就行了
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ID:377786 发表于 2018-7-23 11:20 | 显示全部楼层
无线充电装置与电容之间看情况可能需加个限流模块,防止接收端烧坏
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ID:377965 发表于 2018-7-23 15:42 | 显示全部楼层
杨晨曦 发表于 2018-7-21 10:08
怎么实现无源启动啊,有没有思路,求分享?

干簧管了解一下
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ID:378012 发表于 2018-7-23 16:18 | 显示全部楼层
这个不错哈
加油 加油
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ID:228755 发表于 2018-7-23 19:18 | 显示全部楼层
liguoyang 发表于 2018-7-21 11:52
如何实现自动充电记时,断电。利用三级管的开关特性做不出来?是三级管的功率太小吗?

用的单片机
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ID:228755 发表于 2018-7-23 19:19 | 显示全部楼层
牧野苍原 发表于 2018-7-21 13:48
空心杯不行,扭力太小了,空转飞起。落地就动都不动

用了牛逼的变速箱,空转多块,落地多快
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ID:319344 发表于 2018-7-23 21:43 | 显示全部楼层
咻咻修 发表于 2018-7-21 09:27
这个的主要难题是充电模块,放电不够稳,需要个DCDC转换。电容放电转换为稳定的5伏或者12伏。最好12伏。5伏 ...

我想问一下电压转换的效率是多少,是不是12V转5V比5V转12V的效率高很多?
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ID:378421 发表于 2018-7-24 13:37 | 显示全部楼层
如何才能让稳压源的输出电流为最大1A?
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ID:378526 发表于 2018-7-24 15:39 | 显示全部楼层
请问如何防止小车爬坡打滑?
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