無線充電技術(shù)發(fā)展至今在電子領(lǐng)域已經(jīng)被深入研究應(yīng)用，雖然還未曾大范圍普及，但在消費電子領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)取得不錯的成績。本作品是設(shè)計并制作一個能夠無線充電的電動小車。該充電裝置能感應(yīng)到小車后，自動為小車充電一分鐘，小車在充電完成之后向前水平直線行駛，直至能量耗盡。本裝置采用了高頻電磁感應(yīng)，產(chǎn)生137KHz的高頻電磁，利用一定匝數(shù)比的線圈做接受器，為超級電容充電，充電完成后，再利用可控硅導(dǎo)通后造成的電路短路，從而使小車電機接入電路，超級電容放電驅(qū)動小車電機，從而使小車運動。

　　本題的要求是設(shè)計并制作一個無線充電電動車，包括無線充電裝置一套。電動小車機械部分可采用成品四輪玩具車改制。外形尺寸不大于30cm26cm，高度重量不限。

　　1.1基本要求

　　（1）制作一套無線充電裝置，其發(fā)射器線圈放置在路面。發(fā)射器采用具有恒流恒壓模式自動切換的直流穩(wěn)壓電源供電，供電電壓為5V，供電電流不大于1A。無線充電接收器安裝在小車底盤上。每次充電時間限定1分鐘。

　　（2）制作一個無線充電電動車。電動車使用適當容量超級電容（法拉電容）儲能，經(jīng)DC-DC變換給電動車供電。車上不得采用電池等其他儲能供電器件。

　　（3）充電1分鐘后，當電動車檢測到無線充電發(fā)射器停止充電時，立即自行啟動，向前水平直線行駛，直至能量耗盡，行駛距離不小于1m。

　　1.2發(fā)揮部分

　　充電1分鐘后，電動車沿傾斜木工板路面直線爬坡行駛，路面長度不大于1m，斜坡傾斜角度θ自定。綜合多方因素設(shè)計，使電動車在每次充電1分鐘后，電動車爬升高度h=lsinθ最大。式中l(wèi)為小車直線行駛的距離。

　　（二）設(shè)計思路

　　2.1設(shè)計思路：

　　本題要求我們做一套無線充電裝置和一個電動小車。分析題目可知題中最大的難點在于無線充電裝置的設(shè)計與制作。通過查詢資料和一系列探討之后，我們決定采用一定匝數(shù)比的銅線圈與電源連接來產(chǎn)生磁場，通過電磁感應(yīng)原理借磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為超級電容充電，儲蓄電能，從而使小車借超級電容儲存的電能向前水平運動。

　　在發(fā)射器輸出高頻電磁為超級電容充電的過程中，由于電源內(nèi)阻作用，電源兩端的電壓緩慢升高，此時￡1=R4*C2=0.01，￡2=R2//R3*C2=0.005，￡1《￡2，可控硅U2沒有達到觸發(fā)脈沖，即U2不能導(dǎo)通，電機不能轉(zhuǎn)動；在結(jié)束充電之后，電路中對C2的充電不能立即停止，C2將會繼續(xù)充電，C2存儲電能將會高于C3，最終將導(dǎo)致￡1》￡2，達到可控硅觸發(fā)條件，此時可控硅將導(dǎo)通，電機接入，電機啟動。

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