合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申请书.doc

附件1 2010 级大学生创新性实验计划项目申 报 书项目名称 手机无线充电系统研究申 请 者 王成财所在学院 仪器科学与光电工程学院专业年级 2010级光信息科学与技术指导教师 郎贤礼项目起止时间 2011年11月1日至2012年11月1日 联系电话子信箱 244359761合肥工业大学创新学院填 表 须 知一、合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申报书（注明国家级或校级）要按顺序逐项填写，内容要实事求是，表达要明确、严谨。空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。 二、申请参加合肥工业大学大学生创新性实验计划项目团队人数不得超过5人（1人为立项负责人，参与合作研究者1-4人）。三、合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申请表由申报学生所在学院初审，签署意见后，一式一份报送创新学院。四、如填表有不明事宜，请与创新学院联系和咨询。（联系电话：2901856）申请者情况姓 名王成财性 别男出生年月1992.01所在院（系）仪器学院专业年级2010光信息学 号20100244项目组成员情况姓 名性 别出生年月专业年级分 工 谢春尧 男1991.062010光信息 张江腾 男2010光信息 姬长宇 男2010光信息指导教师情况姓 名郎贤礼职 称讲师学历/学位硕士讲授课程研究方向所在院（系）仪器科学与光电信息工程学院光信息专业E-mail地址电 题来源：科研 教学 设计 工程 自选 其他（科研 ）1、 申请理由（知识条件，特长、兴趣，相关经历等） 张江腾同学在机械制造、电子信息工程等专业方面有着丰富的理论知识和实践经验太夸大了。内容按照总分总叙述。，特别是在创新能力等方面有着相当不错的表现。我们团队具有良好的组织管理以及协调能力，在具体的开发设计过程中，大家积极发挥自己的特长，实现了机械、电力、电子等多方面专业知识的综合。经过多次集体讨论研究，“无线充电”这个项目从理论分析上是可行的。希望能够通过此次申报创造好的研究条件，可以实现目标，为科技创新贡献我们的微薄之力。2、 项目研究内容（目前研究的现状、研究方法、实验方案、解决的关键技术和创新点等）（1） 研究现状 基本概况：本无线传能充电器由能量发送单元和能量接收单元两大部分组成，可在 6cm的距离以内对电池进行快速和慢速充电。能量发送端可用市电和直流电源供电，具有交流优先和交直流自动切换的功能；接收端控制电路采用 MSP430最好不要标出具体芯片低功耗单片机，电压和充电时间显示采用低功耗 OCM126864-9液晶屏。 （2）研究方法及实验方案 第一大块 硬件设计：系统况图 单元电路设计： （1）电源切换 交直流输入采用单刀双闸继电器，交流上电常开闭合，常闭打开实现交流优先，交流断电继电器断电，常闭闭合，实现自动切换。在切换时，时间很短， C1可提供一定时间的电量，可以实现不断电切换，不影响充电。 去掉此图及后面的图，后面的内容写的太细，尽量从简（2）发射及接收电路 发射电路由振荡信号发生器和谐振功率放大器两部分组成，见图（2）。采用 NE555构成振荡频率约为 510KHZ信号发生器，为功放电路提供激励信号；谐振功率放大器由 LC并联谐振回路和开关管IRF840构成。振荡线圈按要求用直径为 0.80mm的漆包线密绕20圈，直径约为6.5cm，实测电感值约为 142uH，由频率计算公式可知,当谐振在 510KHZ时，与其并联的电容C1(图3)约为680p,可用 470pF的固定电容并联一个 200PF的可调电容，可方便调节谐振频率。 大功率管TRF840最大电流为 8A、完全开启时内阻为 0.85，管子发热量大，所以需要加装散热片。当功率放大器的选频回路的谐振频率与激励信号频率相同时，功率放大器发生谐振，此时线圈中的电压和电流达最大值，从而产生最大的交变电磁场。当接收线圈与发射线圈靠近时，在接收线圈中产生感生电压，当接收线圈回路的谐振频率与发射频率相同时产生谐振，电压达最大值。构成了如图（3）所示的谐振回路。实际上，发射线圈回路与接收线圈回路均处于谐振状态时，具有最好的能量传输效果。 （3）充电电路 文字描述 第二大块 软件设计： 软件设计的主要任务是对充电过程的监视及充电电路的控制。具体方法是：利用 MSP430单片机自带的 AD转换器实时检测充电电池上的电压，达到规定电压时发出控制信号，关断充电电路。基于 MSP430较高的速度、高精度的 AD转换器、功能丰富的定时器等资源特点，我们在 LCD上设计了充电进度条的绘制、实时充电电压显示、充电时间显示等内容。其中进度条的绘制需要定性反映实时电压大小，我们采用的方法是根据电压值计算出坐标，并调用自己设计的画直线函数进行实时绘制，效果逼真。 （2） 关键技术 无线充电技术利用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术。（3） 创新点 充电效率是一个不得不考虑的问题。可以在发射接收电路的能量传输部分做适当改进，以获得更高的效率和更远的距离。 设计充电设备检测电路，在没有能量接收电路时能量发送部分处于睡眠状态，当能量接收电路靠近发送部分时，激活发射电路开始充电。 3、 项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、开题报告、实验研究、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等）1 2011年11月至12月查阅相关资料确定设计方案。2 2011年12月至2012年6月进行实验研究，并在研究的过程中不断完善设计方案。3 2012年6月至2012年9月进行多次实验并最终完成预期效果。4 2012年9月至11月撰写论文4、 拟利用资源（实验室、研究所、工程创新中心、科教实践基地、仪器设备、资料等）（1） 学校图书馆资料和网络资源（如图书馆电磁学书籍，单片机编程原理，电子制作，CNKI期刊博士论文库等）。（2） 仪器学院科技协会电子制作仪器。五、经费使用计划序号支出项目金额（元）依据或理由1查阅资源复印费300某些微动的知识需要查阅相关的资料2电子元件材料费1000实验过程中必要的电子元件3交通及其他200为了