西安交通大学大学生创-新训练项目申请书(已完成)

项目编号： 大学生创新训练项目申请书申报级别：国家级 省级 校级 项目名称：电动观光车智能充电系统优化改进负 责 人： 手 机： Email： 项目成员： 指导教师： 申请经费： 3000 起止时间： 2015.3-2015.7 填报日期： 2015年3月8日 填 写 说 明1、本申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达明确严谨，简明扼要2、本申请书为A4，左侧装订成册。可网上下载、自行复印或加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。3、主持人所在学院认真审核, 经初评和答辩，签署意见后，将申请书（一式两份）报送教务处实践教学管理中心。一、 基本情况项目名称电动观光车的智能充电系统改进优化所属学科理工科申请金额 3000 元起止年月 2015 年 3 月至 2015 年 7 月主持人姓名性别男民族汉族出生年月 1994年 08月学号联系手机指导教师联系电话办公室： 手机:主持人曾经参与科研的情况无指导教师承担科研课题情况1、国家重点项目， 、复杂机电系统多维频谱特征建模与集成设计方法、2013/01-2017/12赵万华教授牵头、280.00 万元、在研、参加。2、国家自然科学基金项目，、基于MEMS技术的血液处理微系统研究、2008/01-2010/12、25万元、已结题、参加。3、中央级普通高校改善基本办学条件专项，工程实践基地建设、2014/01-2014/12、120万元、结题、主持4、西安交大教育基金会项目，2014,88、工程坊SMC气动技术活动室的建设、2014/09-2015/10、140万元、在研、主持。指导教师对本项目的支持情况可提供一定的实验设备、仪器。原始电池及充电原器件。项目组主要成员姓 名学号专业班级所在学院项目中的分工二、 立项依据（可加页）（一） 研究目的1， 延长电动观光车内部电池的使用寿命并能实现蓄电池的快速安全充电2， 提高现今电动观光车充电系统的安全性、快速性、便捷性、经济性，大力推动电动观光车的使用；3， 通过对电动观光车充电系统的改进，以提高同类铅蓄电池充电系统的功能，推广动力电池的使用；4， 通过对其研究，达到节约成本，减少油类燃料使用以保护环境的目的。（二） 研究内容1， 通过对电动车充电系统的改进以延长电池寿命，并能实现电池的快速安全充电；2， 实现电动车的充电自动化管理，即当车停到适当位置时充电系统会自动识别，自动与充电接口对接，当电瓶充满时自动断开。3， 制作电量指示系统，即当车正在充电时显示当前电量并显示预计的当前电量可行驶的里程数，从而指示观光游览者可以根据自己需要自行取用观光电动车。4， 设计安全提醒系统，即充电时电瓶过热时，自动充电系统故障时（如停车位置不对使得不能够自动充电，充满电却不能自动断开），或其他故障时给予一定的警报提醒。（三） 国、内外研究现状和发展动态研究现状：现在电动观光车的充电器主要有这么两种-负脉冲充电器、三段式充电器。但是很多充电器并非是为使蓄电池性能达到最佳而设计的，这也就导致了蓄电池寿命的缩短。蓄电池失效方式主要有着四种-失水硫化失衡热失控（充鼓）。其中失水和硫化占了市场上电池损坏的97%。已经有人开发出家庭移动机器人的自动充电管理系统和AGV的自动充电管理系统。但对于电动观光车的自动充电管理系统却无人问津。针对自动充电系统学界已经提出了上置式自动充电模式，侧置式自动充电模式，下置式自动充电模式。发展动向：自动充电模式的概念和基本构成已经清晰，现在的发展动向就是将这种概念应用于实际，如应用于电动轿车的充电站，自动观光车的充电站等。还有一些科学家对非接触式充电进行了一定的研究。（四） 创新点与项目特色该项目主要的特色有两点：一、 能够在充电时对电池进行充电保护，并且使用负脉冲式、变电压式、涓流充电这几种方式对电池进行充电，使电池能够最大限度发挥其性能，同时能延长蓄电池的使用寿命。二、 电动车与充电器连接时能够实现安全连接，且停止充电时也能安全拔出，不产生电弧。（五） 技术路线、拟解决的问题及预期成果1， 用负脉冲式充电、变电压式充电和涓流充电这几种方式对蓄电池进行充电，使蓄电池能够快速安全充电，同时有利于蓄电池的重复使用，延长蓄电池的寿命。2， 电动观光车与充电器能够实现安全连接和安全断开3， 设计安全提醒系统，主要问题在于对各种故障的识别。预计效果：充电时电瓶过热时，自动充电系统故障时（如停车位置不对使得不能够自动充电，充满电却不能自动断开），或其他故障时给予一定的警报提醒。4， 制作电量指示系统，主要问题在于对于不同的电量要给与不同的有效提示。预计效果：显示当前电量并显示预计的当前电量可行驶的里程数，从而指示观光游览者可以根据自己需要自行取用观光电动车。（六） 项目研究进度安排第一阶段 3月4月 主要完成一些重要充电电路与控制电路的设计第二阶段 4月5月 主要完成充电器借口的安全设计与充电器外形的初步设计第三阶段 5月6月 主要完成充电器外观的最终设计并完成最终调试（七） 已有基础1. 与本项目有关的研究积累和已取得的成绩（如校基金支持等）我们对本项目相关的基础资料的查询，并对一些基础的控制电路和相关的芯片进行了一些研究，为后续的电路设计打下基础。同时我们还查询了其他种类电池充电器的相关资料，比如镍铬电池充电器、锂电池充电器还有电动自行车充电器。我们整合了这几种充电器的特点，这对后续课题的研究与充电器的设计提供了相关借鉴经验。2. 已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法已具备条件：1,指导老师在电动汽车所工作数年，对电动车的充电装置十分了解可以提供充足的理论和实践指导。而且，电动汽车所可以为我们小组提供必要的设备和相关资料。2，大二学年所修的电工课，电子课已为我们打下了扎实的电路基础。经我们请求，当时的代课老师也很乐意为我们项目中有关电路的知识做指导。3，本学期所修的课程机电一体化及系统设计课程也为我们提供了一些实训经验。缺少条件：1， 在学术界，尚没有一套适用于电动观光车的自动充电理论，无从参考。而且在设计过程中还要考虑一定的安全问题，目前没有厂家可以给与技术支持。解决方案：现在已有针对于移动机器人的自动充电理论，我们可以适当的参考，结合实际情况，自主提出一套适用于电动观光车的理论。针对安全问题，我们可以参考其他关于充电器的理论，从而得到一定的启示。2， 对于一些核心的知识了解尚不足。解决方案：多多请教指导老师或学院里的其他老师。如果经费允许，可以到充电器厂家进行实地考察。3， 经费不足，对于一些必要的设备和材料尚无力购买，这对于实际的研究进程造成了较大的障碍。解决方案：希望能够获得校方支持，并尽量和一些厂家合作，以拉赞助的形式开展研究。在挑选设备的时候，尽量在满足需要的情况下，选择价格较低的设备和器材。注：如前期受“西安交通大学本科生科研训练和实践创新基金”支持需说明本次申请项目与前期工作的区别和关系。三、 经费预算开支科目 预算金费（元）主要用途 阶段下达经费计划（元）前半阶段后半阶段预算经费总额30003000仪器设备费2300制作控制板、购置实验材料。2300电路板制作1000充电器基础设施1300试剂耗材费500组装、外形500板材300充电器部件200业务费200文字整理、打印装订200学校批准经费备注：因项目实施所需购置的器材（单价50元以上）归入仪器设备；因项目实施所需购置的器材（单价50元以下）以及相关专业书籍（原则上不得超过总经费30%）归入试剂耗材。其他因项目实施所需的支出为业务费，包括调研差旅费、会议费（限1000元以内）、资料印制费、论文版面费