无线充电电动小车开题报告

1. 研究目的与意义

无线充电技术，源于无线电力输送技术。

无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用 电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。

由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器 及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

2. 国内外研究现状分析

全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长，到 2017年将形成超过70亿美元的市场，而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元，年复合增长率预计为57.6%。截止到2013年，全球无线充电 器销售额达到1.8亿美元，其中绝大部分来自于手机产业。配备无线充电功能的设备在2013年达到140亿美元的规模。预测到2014年，配备无线充电功 能的设备出货量将由2010年的360万台增长65倍，增至2.35亿台，市场规模将增至180亿美元。未来几年将出现电子产品配备无线充电功能的浪潮，包 括手机、pc、数字相机等电子产品，将彻底摆脱供电连线的束缚，全线开启该技术的应用普及。无线充电产业链从上游到下游分别包括电源芯片、传输线圈、电感 材料、模组制造。其中电源芯片、电感材料以及传输线圈是整个无线充电产品最为关键的三大零部件，不管是技术含量还是产品附加值都相对较高。而相比之下，模 组制造环节的技术含量相对较低，与其他电子零部件的制造工艺相差不大，一旦行业启动，国内相关企业能够迅速切入。

中国产业调研网发布的中国无线充电行业现状调研及发展前景分析报告（2016-2020年）认为，随着无线充电的不断发展，无线充电可以用于诸多可以 想象得到和想象不到的领域。目前已经可以实现的有：低功率低能耗的电子通信产品与办公产品，如手机、掌上电脑等，以及家具产品和低能耗的家电。目前正在努 力拓展的应用领域有交通工具，如电动车、动车组等。未来的长期目标领域包括：空间站，卫星、军舰和航母等，甚至可以把云层的电离层能量收集并通过无线的方 式传输给需要能量的场所，应用于完全环保节能的新一代国际军事领域。

日前，国家能源局发布《2016 年能源工作指 导意见》，指出 2016 年计划建设充电站 2000 多座，分散式公共充电桩 10 万个，私人 专用充电桩 86 万个，各类充电设施总投资 300 亿元。到 2020 年国内充电站数量将达 到 1.2 万个，充电桩达到 450 万个。未来六年国内新能源汽车充电直接市场规模有望达 到 1240 亿元。巨大的充电设备投资给整车无线充电市场带来机会。2016 年 4 月，《上 海市鼓励电动汽车充换电设施发展扶持办法》发布，对无线充电设备的投资给予 30% 财政资金补贴，且暂时不设补贴上线。

3. 研究的基本内容与计划

本作品主要包括无线充电装置、无线充电电动车和超级电容储能装置。

首先先将5v的直流电经过lc自激振荡电路逆变成高频800khz的交流电，然后在一次侧，通过atmega16单片机控制舵机动作隔离副边电路，此时继电器常闭触点动作，电容不充电，按下按键继电器恢复，同时定时1分钟,交流电经过发射线圈向接收线圈传递能量，通过磁耦合谐振式无线电能传输方式，接收线圈与接收线圈发生谐振耦合，将电能转换成磁场能量进行传输，从一次侧传送到二次侧的能量经过全桥整流环节后供给超级电容储能，定时结束后继电器动作，发射线圈停止向接收线圈传递能量，同时舵机动作，使得副边电路接通，小车立即启动。

通过测试，小车可满足全部要求。

4. 研究创新点

本系统主要由自动定时模块、无线充电模块、自动开关模块、储放能模块、dc-dc稳压模块、电机模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

电路由自动定时模块、无线充电模块、自动开关模块、储放能模块、dc_x0002_dc 稳压模块、电机模块组成。该方案在方案一的基础上，增加了自动定时模块和电机模块，当充电一分钟之后，充电电路自动断开，此时小车自动启动。

基于 stc89c51 单片机的定时电路。利用程序控制进行定时，当定时结束后单片机发出拉高电平或者拉低的指令，控制继电器的通断，定时精确。