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TI 杯2019年全国大学生电子设计竞赛题A-电动小车动态无线充电系统

2019-08-07 07:30
竞赛动态
摘要:设计并制作一个无线充电电动小车及无线充电系统,电动小车可采用成品车 改制。

电动小车动态无线充电系统(A 题) 

【本科组】


一、任务 

设计并制作一个无线充电电动小车及无线充电系统,电动小车可采用成品车 改制,全车重量不小于 250 g,外形尺寸不大于 30cm×26cm,圆形无线充电装置 发射线圈外径不大于 20cm。无线充电装置的接收线圈安装在小车底盘上,仅采用 超级电容(法拉电容)作为小车储能、充电元件。如图 1 所示,在平板上布置直 径为 70cm 的黑色圆形行驶引导线(线宽≤2cm),均匀分布在圆形引导线上的 A、B、C、D 点(直径为 4cm 的黑色圆点)上分别安装无线充电装置的发射线 圈。无线充电系统由 1 台 5V 的直流稳压电源供电,输出电流不大于 1A。 


二、要求 

    1. 基本要求

    (1) 小车能通过声或光显示是否处在充电状态。 

    (2) 小车放置在 A 点,接通电源充电,60 秒时断开电源,小车检测到发射线 圈停止工作自行起动,沿引导线行驶至 B 点并自动停车。 

    (3) 小车放置在 A 点,接通电源充电,60 秒时断开电源,小车检测到发射线 圈停止工作自行起动,沿引导线行驶直至停车(行驶期间,4 个发射线 圈均不工作),测量小车行驶距离 L1,L1 越大越好。     

    2. 发挥部分

    (1) 小车放置在 A 点,接通电源充电并开始计时;60 秒时,小车自行起动 (小车超过 60 秒起动按超时时间扣分),沿引导线单向不停顿行驶直至 停车(沿途由 4 个发射线圈轮流动态充电);180 秒时,如小车仍在行驶, 则断开电源,直至停车。测量小车行驶距离 L2,计算 L=L2-L1,L 越大越 好。 

    (2) 在发挥部分(1)测试中,测量直流稳压电源在小车开始充电到停驶时间 段内输出的电能 W,计算 K= L2/W,K 越大越好。

    (3) 其他。 


三、说明 

    (1) 本题所有控制器必须使用 TI 公司处理器。 

    (2) 小车行驶区域可采用表面平整的三夹板等自行搭建,4 个发射线圈可放 置在板背面,发射线圈的圆心应分别与 A、B、C、D 圆点的圆心同心。

     (3) 作品采用的处理器、小车全车重量、外形尺寸、发射线圈最大外形尺寸 及安装位置不满足题目要求的作品不予测试。 

    (4) 每次测试前,要求对小车的储能元件进行完全放电,从而确保测试时小 车无预先额外储能。 

    (5) 题中距离 L 的单位为 cm,电能 W 的单位为 Wh。 

    (6) 测试小车行驶距离时,统一以与引导线相交的小车最后端为测量点。 

    (7) 基本要求(2)测试中,小车停车后,其投影任一点与 B 点相交即认为 到达 B 点。 

    (8) 在测试小车行驶距离时,如小车偏离引导线(即小车投影不与引导线相 交),则以该驶离点为该行驶距离的结束测试点。