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设计电动小车动态无线充电系统的竞赛试题

更新时间：2019-12-20 08:33:22 大小：250K 上传用户：梦留香查看TA发布的资源 标签：无线充电系统 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

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　　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。

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2019 年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）8 月 7 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高

专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。

（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份

的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制

作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队

取消评审资格。

（6）8 月 10 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

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。

图 1 电动小车行驶区域示意图

A- 1 / 3

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。

A- 2 / 3

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