2009年大学生电子大赛

Posted 2023-03-15

E题：
电能收集充电器（E题）【本科组】
一、任务
设计并制作一个电能收集充电器，充电器及测试原理示意图如图1。该充电器的核心为直流电源变换器，它从一直流电源中吸收电能，以尽可能大的电流充入一个可充电池。直流电源的输出功率有限，其电动势Es在一定范围内缓慢变化，当Es为不同值时，直流电源变换器的电路结构，参数可以不同。监测和控制电路由直流电源变换器供电。由于Es的变化极慢，监测和控制电路应该采用间歇工作方式，以降低其能耗。可充电池的电动势Ec=3.6V，内阻Rc=0.1Ω。
二、要求
1、基本要求
（1）在Rs=100Ω，Es=10V～20V时，充电电流Ic大于（Es-Ec）/（Rs+Rc）。
（2）在Rs=100Ω时，能向电池充电的Es尽可能低。
（3）Es从0逐渐升高时，能自动启动充电功能的Es尽可能低。
（4）Es降低到不能向电池充电，最低至0时，尽量降低电池放电电流。
（5）监测和控制电路工作间歇设定范围为 0.1 s～5s。
2、发挥部分
（1）在Rs=1Ω，Es=1.2V～3.6V时，以尽可能大的电流向电池充电。
（2）能向电池充电的Es尽可能低。当Es≥1.1V时，取Rs =1Ω；
当Es＜1.1V时，取Rs =0.1Ω。
（3）电池完全放电，Es从0逐渐升高时，能自动启动充电功能（充电输出端开路电压
＞3.6V，短路电流＞0）的Es尽可能低。当Es≥1.1V时，取Rs =1Ω；当Es＜1.1V时，取Rs=0.1Ω。
（4）降低成本。
（5）其他。
三、评分标准
设计报告 项 目 主要内容 满分
系统方案 电源变换及控制方法实现方案 5
理论分析与计算 提高效率方法的分析及计算 7
电路与程序设计 电路设计与参数计算
启动电路设计与参数计算
设定电路的设计 10
测试结果 测试数据完整性
测试结果分析 3
设计报告结构及规范性 摘要，设计报告正文的结构
图表的规范性 5
总分 30
基本要求 实际制作完成情况 50
发挥部分 完成第（1）项 30
完成第（2）项 5
完成第（3）项 5
完成第（4）项 5
其他 5
总分 50

如何实现呢？谁有好方案，能不能共享一下？本人很感兴趣这个题目。升降压部分如何实现？如何控制的？给出具体的图吧，谢谢！

参考技术A 国防科技大学，索尼杯团队故事点击率：20166赛后感想
——李清江、肖志斌、银庆宏 在今年的全国大学生电子设计竞赛中，我们小组幸运地夺得了本科组的索尼杯大奖。获此殊荣，我们非常高兴。现在回想起过去一年多时间里的点点滴滴，感触颇多……

李清江：
我想结合我的参赛经历谈一下自己对电子设计的认识和些许的经验，希望能对大家有用。
一、对电子设计的兴趣。大二下学期我们开始接触电路实验，那时示波器上的波形、一个成功的计数器、一个简单的嗡鸣器…总是能让我激动整整一个晚上。对电子设计的最初兴趣大概就在那时产生了。后来在竞赛中无论遇到生活上的困难还是学习上的困难，我们都坚持了下来。我想其中一个很重要的原因就是这对电子设计的爱好。
二、积极地准备。在一年多的准备时间里我参加过两次校竞赛和几次主题活动，现在我还可以清晰地记得那时的情景。那时大家什么都不会，有时只能照着别人的电路图复制一遍，可辛苦一周后什么结果也得不到。那时我们课程比较紧，有8门必修 课。所以我们只能白天正常上课，晚上一起熬夜调试电路。那段时间我们三个人几乎每天都是凌晨4点才去睡觉，有时连饭也来不及吃。可当我们看到成功的作品时，一切辛苦却显得那么的微乎其微。我想正是那段日子的辛苦，才使我们对电子设计的兴趣更加浓厚，同时我们的能力也有了一定的提高。基于那段时间的积累，我们开始尝试自己设计电路、开始在小组内系统的分工合作、开始每人独立提出方案然后大家讨论决定方案……准备的阶段也许很艰辛，但我想竞赛前这种准备是非常必要的。这个阶段是知识和技能积累的关键阶段。
三、灵活应对正式比赛。今年暑假我们三个都没有回家，在实验室里我们吃盒饭、睡地板、熬通宵，在老师和师兄的指导下我们准备了整整一个暑假。本以为我们已经准备很充分，可正式参赛一开始我们就面临一个很严峻的问题——选题。我们组一直以来都是在准备高频类的题目，做了很多高频的模块。可是这次电赛的准高频题—B题却让我们感觉有些无从下手。换题？我们没有积累相关知识和器件。不换，又不知道该怎么去做。三个人商量了整整一个上午，最后作出了一个大胆的决定——换题。可换题又谈何容易，这意味着一切都得从头来: 分完工后，我们三个便开始了没日没夜的忙碌。四天三夜里，我们遇到了很多困难：睡不好觉，有时焊电路板时会被烙铁烫的大叫；知识点不明白，辛苦了几个小时却什么也看不到；忙到了夜里却发现没有东西可以吃了。有时三个人因为不同的见解会吵作一团，但是冷静下来后，三个人又都互相鼓励，积极地商量方案，加紧努力。也许有着这种团队精神吧，困难最后还是被克服了。我还清晰得记得当最后一天我们整个系统都跑通时，我们三个抱在一起笑了，笑得是那么地开心。
从我们的经历中，我认为在正式比赛中一定要灵活应变，大胆细致。同时，我想最重要的应该是三个人的互相信任、互相配合。一个和谐的团队是成功的一半。
四、获奖。说实话，这次能获得索尼杯确实在我的意料之外。但我认为对于电子设计，请不要抱着功利的眼光去看待，你应该凭着对电子设计的爱好去参与，去努力。获奖固然是对你的一种肯定，但真正令你受益匪浅的是其过程。在竞赛的过程中，只要三个人都努力了，在过程中得到了锻炼就足够了。

肖志斌：
我想谈一下这次参加全国大学生电子设计竞赛对我的影响和以后的打算：
获得索尼杯后，我们三人都获得了保研的资格：李清江和银庆宏被保送到了国防科大的电路与系统教研室，主要从事嵌入式系统方面的研究。我则选择去了本校的卫星导航研发中心，研究方向是星基导航定位方面的算法设计。我想我们三人之所以会做出这样的选择，很大程度上是因为电子设计竞赛。在竞赛的准备期间，我们学会了很多东西：初步的电路设计与调试、文献资料的获取与阅读、系统的设计、软件算法设计,还有坚定意志、团结合作等等……虽然只是一次竞赛，但确实让我们受益匪浅：
在竞赛期间，我的主要工作是软件与算法设计。所以我选择了一个适合自己的方向——星基导航与定位。我希望自己将来能为我们国家的导航定位技术做出一点自己的贡献。我希望将来的北斗卫星运行中能有我的控制思想，希望将来的北斗卫星接收机的程序内能有我的一段代码……
当然我现在所掌握的知识还比较有限，在将来的工作中我面对的是比电子设计竞赛更为纷繁复杂的工作。电子设计竞赛过程中培养的几种能力对我以后的科研工作将有很大的促进作用，电子设计竞赛培养了我快速获取信息的能力，系统设计的能力，系统分析的能力，理论联系实际的能力等很多方面的能力。

银庆宏：
获奖后，我最想感谢的是我们的老师和师兄。一年多的时间里，老师陪我们走过了风风雨雨：开始培训时，我们连制作印刷电路板都不会，老师手把手的教我们；电路调试不出来，老师和师兄熬通宵陪我们一起调试；需要元器件，老师会想尽一切办法帮我们拿到……
而在具体的竞赛技能和知识上,老师更是给了我们很大的帮助。我们学校的竞赛培训模式是多对多——即由多位各个方向的老师组成一个辅导老师组。老师们之间互相交流、讨论，把知识融合在一起。当学生遇到问题时，辅导老师组便会合学生在一起讨论解决方案。我认为这样的方式很好，因为一个老师的知识虽然有限，但大家一起讨论往往能得到意想不到的结果。而且老师们从来都没有给我们摆架子，学生、老师一样，谁的方案能解决问题谁就对。
正是这样的一个优秀的辅导老师组才使我们能获得这么好的成绩。 参考技术B 还是 拨打110 吧 ~

有困难找警察~ 参考技术C 不对，是打114查询，或者12580，一按我帮您。