本科毕业设计开题报告
题目:基于A4WP谐振式无线电能传输
院(系):电气与控制工程学院
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指导教师:****
教师职称:****
*******大学本科毕业设计开题报告
题目基于A4WP谐振式无线电能传输来源生活应用研究目的和意义
随着电子信息产业的快速发展,科技产品日新月异,手机,平板,电脑的样貌不断蜕变,但电源线却一直存在,不仅使用起来不方便,也对产品发展造成一些防水,防尘,充电接触点(孔)保护等限制.无线充电技术浮出水面,然而无线充电要普及,关键是"标准统一"及"大量布建".目前全球无线充电三大阵营分别由WPC(WirelessPowerConsortium),PMA(PowerMattersAlliance)以及A4WP(AllianceforWirelessPower)组成.WPC的无线充电技术基于电磁耦合,制定了Qi标准,也是三大组织中最早成立,目前最大的无线充电组织.但其传输距离短,且难做到多装置同时充电.而A4WP使用技术为磁共振,制定了Rezence标准,于2016年与PMA策略合作.同时,此谐振式技术容许长距离充电,可将充电板嵌入木头,塑料等材质,并同时为多个装置充电.
无线充电技术采用统一的工业标准,未来几年,移动,PMP/MP3,数码设备,移动设备等产品都可以使用全新的低能耗,高兼容的相同的无线充电器.这个充电器类似一个托盘直接插到电源上,获得联盟认证标识的各企业的不同品牌的电器产品直接放在上面或拿在手中就可完成充电.国内外发展情况(文献综述)
国内水平及发展趋势(1).(2)低功率低能耗的电子通讯产品随着无线市场的升温,高通,联发科,恩智浦等半导体大厂先后推出支持多模兼容的无线充电解决方案.各大厂商逐步打通了整条产业链,未来充电标准的统一或许也是大势所趋.(3)国外水平的现状和发展(1)(3)
基于A4WP谐振式无线电能传输装置,利用电源侧的线圈产生交变磁场,耦合到负载侧的线圈,进而将电能传递给负载.当输入直流电压U1等于15V,输入直流电流0.9A,接收端负载为2只串联LED灯(白色,1W).在保持LED灯不灭的条件下,发射线圈与接收线圈间距离为148cm.该系统具有显示功能和超声波测距,测量发射线圈与接收线圈距离,同时可直接为手机充电.4,设计方案(研究/设计方法,理论分析,计算,实验方法和步骤等):
一、明确设计初始条件及电源设计指标,如输入电压,输出电压,输出电流,输出功率等.
二、根据设计要求确定主拓扑结构框图并掌握其工作原理.
三.设计半桥变换器,如磁芯的选型,设定频率F,最大占空比D,输入输出参数,并计算原副边电感量,电容量等.
四、学习SG3525芯片资料,了解其内部的各个模块的功能,设计电路等.
五.完成剩余电路设计及其他元器件参数的计算与选型.其重点是谐振点以及共振点的调试,以及频率匹配问题.设计手机充电稳压电路.
六、制作并焊接实际电路并测量各主要参数,并进行数据分析.
七、撰写设计论文5,方案的可行性分析:
该方案是由麻省理工学院物理系,电子工程,计算机科学系,以及军事纳米技术研究所得研究人员提出的.系统采用两个相同频率的谐振物体产生很强的相互耦合,能量在两物题间交互,利用线圈及放置两端的平板电容器共同组成谐振电路,实现能量的无线传输.
该方式的优点包括.利用磁场通过近场传输,辐射小,具有方向性.中等距离传输,传输效率高.能量传输不受空间障碍物的影响.传输效果与频率及天线尺寸密切.缺点包括谐振耦合方式安全实现问题比较严重,要想更好的实现谐振耦合,需要传输频率在几兆到几百兆赫兹之间,而这一段频率又是产生谐振最困难的波段.设计产品的主要用途和应用领域:
无线充电应用前景广泛,首先是,低功率低能耗的电子通讯产品,办公产品,如:手机,掌上电脑等利用,其次是,家具产品和低能耗的家电利用,再其次是,交通工具,如电动车,动车组等全部.再再其次是,空间站,卫星,军舰和航母等通过把云层的电离层能量收集并无线传输给需要能量的场所实现完全环保节能的新一代国际军事领域.7,时间进程
周
完成内容
1
了解论文研究的方向,对开关电源有一个初步了解,并开始查找有关的资料
2
继续查找资料,并对收集的有关资料进行整理,将有用的资料整理成册
3
进一步收集整理资料,初步了解资料中所包含的信息和知识
4
根据任务书和搜集的资料按照学校要求写开题报告
5
完善开题报告,加强对开题报告的理解参加开题答辩
6
完成无线电能传输初始化设计方案
7
熟悉电力电子技术,开关电源的原理与设计张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计(修订版)[M]电子工业出版社2004.
[3]刘胜利.现代高频开关电源实用技术.第1版电子工业出版社2001.
[4]毛钧杰.微波技术与天线[M].北京:科学出版社,2006.
[5]KeithBillings,McGrwa-HillInc.着《Switch-modepowersupplyhandbook》[8]MartyBrown,Butterworth-Heinemann.《PowerSupplyCookbook》2001(second)
[9]王军华,李建贵,汪友华.应用于无接触电能传输系统可分离变压器的研究[J].变压器,2016.
[10]李爱文,张光先,等.现代通信基础开关电源的原理与设计[M].北京:科学出版社,2001.指导教师意见:
教师签字:
年月日毕业设计领导小组意见:
组长签字:
年月日