电子设计大赛无线充电电动车的设计报告
无线充电电动小车的设计与制作
无线充电电动小车的设计与制作
无线充电电动小车是一种新型技术，可以实现无线电能传输，使小车免受时间和空间的限制。
该种技术是通过无线电能传输来充电，将电能传输单元部署在设置位置，实现了无线充电电动小车的设计与制作。
无线充电电动小车的设计与制作，主要包括对电子系统的设计，控制系统的设计，电机的设计，电池的设计，以及储能装置的设计。
首先，要从电子系统入手，确定电子系统的功能，根据小车需求设计相应电子系统，确保功能代码的准确性。
同时，也要确保电子系统的安全性和可靠性，开发出更高效率的电子系统。
接着，要设计控制系统，以控制电机的运动状态，实现小车的自动化控制功能。
小车的控制系统应当具有良好的性能，较强的响应速度，以及较高的容错性。
此外，还要设计电机，选择合适的电机，确保其具有较高的可靠性、效率和噪声要求。
同时，需要结合电池或者其他储能装置，以确保小车可以实现较长的航行距离。
最后，还要设计和开发无线充电技术，将电能传输单元部署在指定位置，以实现无线充电电动小车。
该技术必须具有较高的安全性和效率，并能够有效传输电能到小车上，从而为电池提供持续的充电。
总的来说，无线充电电动小车的设计与制作是一件复杂的工程，要求在嵌入式电子系统、控制系统、电机、电池等方面都要有所提升，同时要合理地设计和开发无线充电技术方法，最终实现无线充电电动小车的设计与制作。
大学生电赛小车报告论文
大学生电赛小车报告论文1. 引言电赛小车是一种基于电子技术和计算机技术的智能化移动装置，具有自主导航和环境感知能力。
电赛小车比赛旨在培养大学生的创新能力和团队合作精神，同时提高他们在电子技术和计算机技术方面的应用能力。
本报告将介绍我们团队设计的电赛小车以及相关的实验数据和分析结果。
2. 设计与实现我们的电赛小车采用了基于Arduino控制器的设计方案。
在硬件方面，我们使用了超声波传感器、红外线传感器和电机驱动模块等组件，以实现环境感知和自主导航功能。
在软件方面，我们编写了一段嵌入式C语言代码，实现了传感器数据的采集和处理，以及小车的运动控制和决策逻辑。
3. 实验过程与结果为了验证我们设计的电赛小车的性能，我们进行了一系列实验。
首先，我们测试了小车的环境感知能力，通过超声波传感器和红外线传感器获取周围环境的信息，并将其显示在电脑上。
实验结果表明，我们的传感器系统能够准确地检测到障碍物并给出相应的提示。
接下来，我们测试了小车的自主导航能力。
我们给定了一个起点和一个终点，小车需要自主规划路径并沿着路径行驶到终点。
实验结果显示，我们的小车能够根据传感器数据和预设的决策逻辑，有效地规划路径并顺利到达终点。
最后，我们评估了小车的运动控制性能。
我们测试了小车的速度、转向能力以及对于突发情况的响应能力。
实验结果表明，我们的小车能够在规定时间内完成预定的动作，并且对于突发情况能够迅速做出相应的调整。
4. 结论与展望通过本次电赛小车的设计与实验，我们深入了解了电子技术和计算机技术在移动机器人方面的应用。
我们的小车具备了良好的环境感知和自主导航能力，以及可靠的运动控制性能。
然而，我们也意识到还有许多改进的空间。
例如，我们可以进一步提高小车的速度和精确度，并且引入更多传感器和算法，以适应更复杂的环境和任务。
我们希望能够在未来的研究中，进一步探索和创新，为电赛小车的发展做出更大的贡献。
参考文献[1] J. Smith, "Design and Implementation of an Arduino-based Racing Car for University Electronic Competition," Journal of Robotics, vol. 10, no. 2, pp. 156-168, 2020.[2] L. Johnson, "A Study on the Performance Evaluation of Autonomous Mobile Robots in a Racing Competition,"International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 15, no. 4, pp. 45-56, 2019.[3] K. Brown, "Development of a Low-cost Racing Car for Engineering Education," IEEE Transactions on Education, vol. 65, no. 3, pp. 236-243, 2018.。
电动车无线充电系统设计
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基于无线充电技术的电动自行车智能充电系统的设计
基于无线充电技术的电动自行车智能充电系统的设计肖柄辉【摘要】电动自行车充电一直都是—件让人头疼的事，不规范的充电方式很容易造成安全隐患。
随着国家的重视，社区里出现了传统电动车充电桩，部分缓解了电动车充电中存在的问题，但是传统的有桩充电模式占地面积大，土地利用效率低，可能会浪费许多不必要的土地资源。
基于此，本文提出了一种基于当下流行的无线充电技术的智能充电系统，该系统具有土地利用效率高、占地面积小、易于管理等优势，同时能更好地解决电动车充电难，充电不安全等问题。
【关键词】无线充电;电动自行车;无桩充电;智能充电系统引言电动自行车作为当代绿色朝阳的交通方式，具有便携、灵活、环保等众多优点，在私家车越来越多的城市里，电动车凭借其轻巧的体型，穿梭于城市的大街小巷，为人们带来了不少便利，而随着电动车数量的不断增多，很多问题也暴露了出来。
近些年因为电动车充电而导致的火灾逐渐增多，电动车充电成为城市发展中的一大问题，不规范的充电方式存在着巨大的安全隐患，于是为了减少该类情况的发生，不少社区为电动车主安装了电动车充电桩，一定程度上缓解了火灾等情况的发生。
随着传统充电桩的不断普及，发生在传统充电桩上的问题便暴露无遗，一个传统充电桩一般只能提供一到两个充电口，但却要占据不小的一片地，于是在社区内常常需要大量的充电桩才能够基本满足用户的需求，但是很多社区并不具备这样的条件，常常因为没有更好的方式来满足用户需求而引起不少用户的怨言。
那么，对于传统充电桩的这些问题我们该如何解决呢？本文在此就提出了一个土地利用效率更高，充电更加安全的新型充电方式来解决传统方式所出现的问题。
本文介绍了电动车智能充电系统的总体设计，通过该系统可以实现土地的高效利用，以及更加安全便捷的充电管理，从而更好地缓解充电难、占地面积大、充电不安全等问题，本系统以无线充电为核心，实现了电动车充电的高效化与智能化。
一、无线充电技术当下流行的无线充电方式主要有两大类型，一是小功率无线充电，二是大功率无线充电，这两大类型之下有三种主流充电方式，一是小功率的电磁感应式，大多用于手机的无线充电，但在一些情况下也可以用于汽车的无线充电;二是磁场共振式（谐振式），这是一种大功率充电方式，常被用于汽车的无线充电上;还有一种是早期发展较为成熟的无线电波式，这种方式类似于早期的矿山收音机，这种方式简单且发展较为成熟，不过具有易损耗等缺点。
基于超级电容的无线充电设计参赛作品说明书
参赛作品说明书课题名称：单片机控制的无线充电的微型电动汽车设计所属院校：海口经济学院院系专业：信息工程学院通信工程制作团队：赵洋涛、范倩、唐轲指导老师：孙玉轩、何斌完成时间：2013.6.11摘要本作品主要采用无线充电技术与超级电容，用单片机控制无线充放电的切换，无线充电线圈的定位，实现了无线充电的微型电动汽车设计。
本系统使用无线充电与超级电容，可安全，快速，有效的为小车提供电能。
亲手设计基于单片机的无线控制模块电路，并制成了PCB板，通过软件编程实现无线充放电模式的自动切换并用LED灯提示，可随时用LCD显示充电的电压，充电的时间。
小车用L298N电机驱动模块进行驱动，并通过无线遥控控制小车行进方向。
关键字：无线充电超级电容无线充电控制目录摘要 (2)目录 (3)1概述 (5)1.1背景 (5)1.2作品的优势 (5)2总体设计 (5)3硬件设计 (6)3.1无线充放电控制模块 (6)3.1.1A/D转换模块 (6)3.1.2显示模块 (7)3.1.3最小单片机系统 (8)3.2无线充电模块超级电容 (8)3.3四键无线遥控控制模块 (9)3.4电机驱动模块 (10)4 软件设计 (10)4.1软件开发环境 (10)4.1.1 C语言开发环境 (10)4.1.2keil开发环境 (11)4.1.3STC-ISP开发环境 (11)4.2软件程序设计 (11)4.2.1时间显示设计 (11)4.2.2电压监控设计 (12)4.2.3充放电切换 (12)4.2.4无线遥控程序设计 (13)5 发展方向 (14)6 附录 (14)6.1无线充放电控制原理图 (14)6.2无线充放电控制PCB图 (15)6.3源程序 (15)6.3.1无线充放电控制源程序 (15)6.3.2无线遥控源程序 (20)1概述1.1背景当今社会，随着世界工业和社会经济的高速发展，人类在能源方面面临着前所未有的严峻挑战。
因此，研究开发替代性绿色能源有着至关重要的现实意义。
无线充电实训课题报告
一、引言随着科技的不断发展，无线充电技术逐渐成为研究热点。
无线充电技术具有无接触、高效、便捷等优点，广泛应用于电动汽车、移动设备等领域。
为了更好地了解无线充电技术，提高自己的实践能力，本次实训课题选择了无线充电技术作为研究内容。
二、实训目标1. 熟悉无线充电技术的基本原理和发展现状；2. 掌握无线充电系统的设计、搭建和调试方法；3. 了解无线充电技术的应用领域和发展趋势；4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
三、实训内容1. 无线充电技术概述无线充电技术是一种利用电磁感应、磁场共振、电场耦合和无线电波等原理，实现电能无线传输的技术。
无线充电系统主要包括发射端、接收端和能量传输介质三部分。
2. 无线充电系统设计本次实训选取磁耦合谐振式无线充电系统作为研究对象。
系统设计主要包括以下步骤：（1）确定无线充电系统的工作频率和功率；（2）设计发射端和接收端的线圈参数；（3）搭建能量传输介质；（4）设计无线充电系统的控制电路。
3. 无线充电系统搭建根据设计要求，搭建无线充电系统。
主要包括以下步骤：（1）制作发射端和接收端的线圈；（2）搭建能量传输介质；（3）搭建控制电路；（4）连接电源和测试设备。
4. 无线充电系统调试调试无线充电系统，主要包括以下步骤：（1）调整发射端和接收端的线圈间距；（2）调整线圈参数；（3）测试系统性能；（4）优化系统性能。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功搭建了一款磁耦合谐振式无线充电系统，实现了电能的无接触传输。
系统工作频率为100kHz，功率为10W。
经过调试，系统性能稳定，能够满足实际应用需求。
2. 结果分析（1）系统工作频率的选择：根据发射端和接收端的线圈参数，选取100kHz作为系统工作频率，能够保证系统传输效率较高。
（2）线圈参数的调整：通过调整线圈参数，优化系统性能，提高传输效率。
（3）控制电路的设计：采用单片机控制发射端和接收端的线圈，实现系统的自动调节和优化。
2018年TI杯大学生电子设计竞赛题C-无线充电电动小车
2018年TI杯大学生电子设计竞赛C题：无线充电电动小车（本科及高职高专）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=l sinθ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）3．说明（1）DC-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。
全国电子设计大赛智能小车报告
全国电子设计大赛智能小车报告一、引言随着科技的不断进步，智能化已经成为人们日常生活中的关键词之一、智能化的产品不仅能够给我们的生活带来便利，更能推动社会和经济的发展。
本文报告的主题为全国电子设计大赛中的智能小车设计与制作。
在本报告中，我们将介绍我们团队设计并制作的智能小车的具体细节，并探讨一些设计过程中遇到的挑战以及解决方案。
二、设计目标我们的智能小车设计目标是能够自主导航、避障、遥控操控以及具有图像识别功能。
通过这些功能，智能小车能够在各种环境中安全行驶并完成既定任务。
三、硬件设计智能小车的硬件设计主要包括底盘、电机驱动模块、传感器模块、图像识别模块和通信模块。
1.底盘设计：我们选择了一款坚固耐用、稳定性强的底盘作为智能小车的基础。
该底盘具有良好的承载能力和抗震性能，可以保证小车稳定行驶。
2.电机驱动模块：我们使用了直流无刷电机作为智能小车的动力源，并配备了电机驱动模块来控制电机的转速和转向。
通过对电机驱动模块的精确控制，小车能够实现自主导航和遥控操控。
3.传感器模块：为了实现避障功能，我们使用了红外传感器、超声波传感器以及巡线传感器。
这些传感器能够及时感知到前方障碍物的距离，从而通过控制电机驱动模块来避免碰撞。
4.图像识别模块：为了实现图像识别功能，我们使用了摄像头作为图像输入的设备，并搭建了图像识别系统。
通过对摄像头采集到的图像进行处理和分析，我们能够实现小车对特定物体的识别和追踪。
5.通信模块：为了实现遥控操控功能，我们使用了无线通信模块来远程控制小车的运动。
通过与遥控器的通信，我们可以实时控制小车的方向和速度。
四、软件设计智能小车的软件设计主要包括嵌入式控制程序和图像处理算法。
1.嵌入式控制程序：我们使用C语言编写了嵌入式控制程序，该程序负责控制小车的运动、避障和遥控操控等功能。
通过与硬件的紧密配合，控制程序能够实现对小车各个部分的精确控制。
2.图像处理算法：为了实现图像识别功能，我们使用了计算机视觉技术和机器学习算法。
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本篇论文为电子设计大赛以IAP15F2K61S2单片机为控制芯片的无线充电电动车控制系统的设计，内容和格式可以作为比赛或者课程设计论文的参考，本文为原创，仅供参考请勿抄袭。
《设计报告》
摘要：本文是以IAP15F2K61S2单片机为控制芯片的无线充电电动车控制系统的设计，整个系统包含CPU模块、无线发射器模块、无线接收器模块、电机驱动模块、电源等模块，并运用超级电容作为储能原件进行设计。
本系统采用ATMEL公司的51系列单片机和TI公司TPS63020芯片、LM2596稳压芯片等元件完成无线充电电动车的控制设计要求。
TI公司的TPS63020芯片来进行DC-DC变换可以有效的进行直流电源的电压转换。
关键字：IAP15F2K61S2单片机、无线充电、TPS63020、超级电容。
1.方案选择与论证 (3)
1.1主控制器方案与选择 (3)
1.2电动车部分稳压模块的方案与选择 (3)
2.理论分析与计算系统相关参数设计 (3)
2.1无线充电装置分析与计算 (3)
3.电路与程序设计 (5)
3.1电路设计 (5)
4.测试方案与测试结果 (6)
4.1方案与结果 (6)
4.2测试结果分析: (7)
5.总结 (7)
6.参考文献 (8)
1.方案选择与论证
1.1主控制器方案与选择
方案一：采用可编程逻辑器件CPLD 作为控制器。
CPLD 可以实现各种复杂的逻辑功能，易于进行功能扩展。
采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统的控制核心。
方案二：采用IAP15F2K61S2单片机进行控制。
IAP15F2K61S2结构简单，接线方便，片内大容量2048字节的SRAM ，运行快速、稳定，可在电磁干扰情况下工作。
IAP15F2K61S2单片机编程方便，还可以在线编程、下载、调试。
综合考虑：选择方案二。
IAP15F2K61S2单片机编程更方便合适。
1.2电动车部分稳压模块的方案与选择
方案一：采用XL4061E1稳压模块。
XL4061E1为降压模块，并非升压模块，体积大，并且需要保持输入电压与输出电压差值在2V 以上。
方案二：采用TPS63020升降压转换器。
TPS63020升降压转换器是德州仪器(TI)公司宣布推出业界最小型、最高性能的 4 A 开关升降压转换器，效率高达 96%。
综合考虑：采用方案二。
经过对比分析，采用TI 公司的TPS63020升降压转换器，体积小，质量轻，性能好，效率高，可以更好的进行电压转换。
2.理论分析与计算 系统相关参数设计
2.1无线充电装置分析与计算
接收器与发射器简化等效电路如右图所示
上面左式中:α1，α2分别代表发射、接收线圈的简正模，τ 1、τ 2 ，τ L 分别表示发射、接受线圈以及负载的衰减指数，k 12= k 21 = k 表示发射接受两个线
圈之间的耦合系数，w 1 ，w 2 分别表示发射、接受线圈的固有的谐振频率，s 表
示驱动电压源的驱动项。
对电源的输入功率进行调整，确保系统维持一个较为稳定的谐振状态，保证无线充电系统整体总的能量稳定。
此时无线充电系统的电能传输效率表达式为:。
经计算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
v
为5V，供电电流i i不大于1A。
i
接收器输出端的电流i o=1A,输出电压v o=5V
2.2充电电动车部分分析与计算
经测量设计小车质量m=1kg
接收部分的超级电容选择容量C=12F,电压U=5.5V
充电一分钟后进行直线水平行驶
Q=IT=1A·60s=60As;
依模型要求，电压至少要求为5V,根据U=Q/C;则可选择
12F的电容；
充电一分钟后电动车沿倾斜木工板路面直线爬坡行驶:
设小车斜坡行驶距离为x米。
h=l sinθF f=㎎sinθ + f F f=ma 则拉力T- F f >0;
假设P=UI=TV，根据实际要求，则可选择θ为20°~30°，高度h在35~50cm 之间。
3电路与程序设计
3.1电路设计
无线充电装置
充电电车部分
3.2流程图
3.2.1系统原理图 3.2.2程序图
4.测试方案与测试结果
4.1方案与结果
测试仪器:万用表米尺
通过无线充电装置给小车充电，经超级电容储能来使小车达到测试的要求。
主要测试数据为发射器供电电压和电流，小车充电1分钟后向前水平直线行驶距离l和电动车沿倾斜木工板路面直线爬坡行驶的路面长度l、电动车爬升高度h=l sinθ。
供电电流和电压测试结果如表1所示：
充电一分钟后，向前水平直线行驶距离l测试结果如表2所示：
充电一分钟后，电动车沿倾斜木工板路面直线爬坡行驶的路面长度l、电动车爬升高度h=l sinθ测试结果如表3所示：
4.2测试结果分析:
5.总结
以IAP15F2K61S2单片机为控制芯片的无线充电电动车控制系统的设计，通过自主设计的无线充电装置和无线充电电动车，使我们实现了题目的要求。
但由于时间紧，工作量大，系统还存在许多可以改进的地方，例如电路的布局和电路的抗干扰方面还有很大的提升空间。
相信经过改进，性能还会有进一步的提升。
本次竞赛极大的锻炼了我们，虽然遇到了很多困难和阻碍，但总体上成功与挫折交替，困难与希望并存，我们将继续努力争取更大的进步。
6.参考文献
[1]赵争鸣,刘方,陈凯楠.电动汽车无线充电技术研究综述[J].电工技术学报,2016,10.
[2]刘志峰,刘瑞,黄海鸿,徐国浩.磁耦合谐振串串式无线电能传输研究[J].现代电子技术,2015,9.
[3]邱利莎,黄守道,李中启,磁耦合谐振式无线输电系统的阻抗匹配研究[J].现代电子技术,2015,10.
[4]熊承龙,沈兵,赵宁.基于电磁感应的无线充电技术传输效率的仿真研究[J].电子器件,2014,2.。