选择性电量转换仪

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1、绿动未来2010年高校环保科研应用技术项目支持计划申报表项 目 编 号： 项 目 名 称： 选择性电量转换仪 单 位 名 称： 大连工业大学集成测控技术研究所 项目负责人： 李奇 联 系 人： 李奇 联 系 电 话： E-mail: 二0一0年 十一 月 二十九 日填写中华环境保护基金会制项目申报人情况：项目负责人姓名李奇性别男年龄19学历/职称本科工 作 单 位大连工业大学地址（邮编）大连市甘井子区轻工苑1号 大连工业大学集成测控技术研究所电话/传真申报项目承担主体：个人集体 名称：GGE团队项目主要研究人员（姓名、性别、年龄、学历、职称职务、单位）姓名性别年龄学历单位李阳男19本科大连工业

2、大学王泽民男19本科大连工业大学王建丰男19本科大连工业大学申报项目情况：项目起止时间项目经费来源（包括社会支持）项目已有经费数项目创新类型原始创新 集成创新 引进吸收再创新项目完成时的应用类型形成自主研发能力 形成规模生产能力局部试点示范 较大范围推广应用项目内容摘要（3000字左右）（包括1.项目的必要性及需求分析；2.国内外技术现状、发展趋势；3.项目目标及主要指标和实施方案；4.经济、环境效益；5.项目研究的支撑条件6.其他需要说明的问题等。）一、项目的必要性及需求分析随着时代的发展，科技的进步，市场上、生活中的电源种类日益增多，电源电压大小也越来越层出不穷。传统的电子产品充电器大都只

3、可插在220V交流电路中使用，一旦电源改为110V，5V或电池供电，充电器就无法正常工作。这就需要另外设计相应的充电器，增加了成本，浪费了资源。而我们所研发的产品，相当于为充电过程提供了选择电源的平台。用户可以根据电源的种类、电压的大小自行调节，无需更换相应的充电器。此外，大多数电子产品都只能通过自带的充电器充电，这就形成了一件产品对应一件充电器的浪费局面。本装置效法电子产品通过数据线连接计算机充电的过程，将它们连接在了转换仪的端口，不分产品种类，使输出终端有了更多的选择，节约了成本。在市场需求方面。第一，转换仪满足家庭需要。一个家庭有几部手机，几个MP3、MP4的现象已十分普遍，需要的普通充

4、电器个数不少，不仅浪费资源、成本，而且很容易出现混差的情况。虽然用户可以通过连接计算机进行充电，但过程比较繁琐。如果采用本装置，一方面节约了充电器的个数，另一方面使充电过程更加简易，避免计算机运行额外耗电，有一举多得的好处。第二，转换仪满足某些特殊行业需要，这些行业的电源往往不是常见的220V，而是110V交流电，5V的直流电，或者采用其他干电池充当电源，在这种情况下，运用普通充电器为电子产品充电可能性小。但通过该装置，相关从业者可以根据工作环境的电源种类选择相应线路，达到充电的目的。第三，由于该转换仪还可以装入干电池供电，所以也具有应急充电的功效。如在外出时，没有固定电源的情况下，可以装入干

5、电池进行充电，维持手机等电子产品电量供给。二、国内外技术现状、发展趋势就目前技术而言，这种综合性、平台化充电的产品比较少见。在选择变压供电方面，可调变压器可以将各种电压转换成用户所需的标准电压，但其体积一般都比较大，成本也较高，用于制造充电器有些大材小用。另一方面，DC/DC转换器也是一种变压的器材。但它同样存在使用问题。一是DC/DC转换器的效率问题。二是DC/DC转换器元器件多，体积也大，由于电子设备的故障率是和元器件的数量成正比的，元器件多了必然出现故障的几率也就高了。三是设计时总是把电路简单又可靠放在重点考虑的因素上。总之，现有的变压技术都存在自己的优势与不足。需要根据用途选择正确的变

6、压方法。涉及到干电池为电子产品充电，应急充电器已经在不知不觉中走进了我们的生活。所谓应急充电器，就是可以在室内办公，野外，外地出差还是路途中，手机断电时，即时为其补充。在外出办事时，可以随手在口袋、钱包、公文包或行李箱放几块一次性5号电池，就可在手机没有电时应急或免去出门在外给手机充电的麻烦。一节5号电池提供的电量通过应急充电器使手机通话时间可达2小时左右。由于太阳能等新型能源的应用还不是很广泛，在未来很长一段时间内，通过普通电源供电仍将是主旋律。但传统的220V交流电已不再是唯一的电源标准，各种新兴电源电压的出现要求电源选择要趋向多样化。科技的进步，使电子产品的种类日趋丰富，统一化，简易化是

7、充电器发展的必然趋势。三、项目目标及主要指标和实施方案该仪器可以作为一种产品投放市场。首先，通讯公司等与电子产品相关的企业可以成为消费群。它们在销售电子产品时会涉及到对未售出产品的充电问题。若使用本产品，可以在同一平台上同时为多个不同型号的产品同时充电。既节约了充电器的个数，又可以节约大量的空间。第二，该产品可以引用在旅游、运输业中，为旅客提供便捷服务。旅行社在组织旅游时，可以让导游随身携带这样的充电平台。一旦发生手机没电或其他意外情况，可以充当应急充电器，而且能同时为多部手机充电。同样的，在列车上，可以在每节车厢的乘务室中安装这种产品，随时保证乘客在途中电子产品的电量供给。当然，本产品更应进

8、入普通群众的生活。产品公司可以先向一定地域内投放调查问卷，调查家庭电子产品使用情况。若一个家庭使用电子产品的个数超过3个，则就符合成为销售对象。如果该区域内这样的家庭超过50%，就可以在这里对产品进行试投放。产品公司还可以与各大通讯、电子公司合作，要求它们停止生产配送相应的充电器。而由该公司统一提供选择性电量转换仪作为充电平台，提取利润的一部分向各公司分红。项目的最终目标是取代传统的充电器，使充电平台的形式成为一种新的、主流的充电模式。四、经济、环境效益普通手机等电子产品充电器的价格在几十到几百不等，以一个家庭3部手机，2个MP3或MP4来计算，光充电器花费就得有几百。但若使用我们的产品，将多

9、个充电器合为一体，费用也在几十左右，相对节约了不少。而且装置适用于多种电源电路，不需要为适配充电器而额外增加变压器，也客观上节约了资源与成本。充电过程通过USB数据线完成，但不需要像从前那样启动计算机，使用计算机带的数据线插口，这样就省去了计算机运行产生的电。环境效益方面，因为可以通过干电池充电。所以可以充分利用废旧电池。例如，可以以一个社区为单位，统一回收使用过的但没有彻底耗尽电量的电池，筛选之后提供给住户，通过装置为电子产品充电。客观上最大幅度利用了电能。五、项目研究的支撑条件我们研发的选择性电量转换仪主要有三部分构成，第一部分涉及电源输入及电源选择，在仪器的一端有选择开关，首先选择交流或

10、直流电，然后根据需要，选择它们各自名下的“220V”、“110V”或“5V”、“干电池”，选择完毕后，接入电源即可。第二部分是装置的核心部分，由三个电路组成，一个是交流电降压整流电路，一个是直流电升压整流电路，另一个是5V直流电源供给电路。仪器的最后一部分是电量输出端，输出电压为5V，这里设有方形和圆形两种类型的多个USB插口，满足不同电子产品的不同数据线类型，使选择更加多元化。流程图：交流电降压线路，我们没有选择传统的DC/DC转换器，而是选择了串接二极管。因为串接二极管元器件少，体积小，发生问题的概率小，而且电路也相对简单。当然了，串接二极管的方法也有它的弊端，在电源电压下降的时候，负载端

11、的电压也下降了。没有提供稳定电压的能力。对于电池供电的设备来说这是不利的。但我们可以通过设计”射极跟随器”电路，有效地克服这一问题。直流稳压电源电路的大致结构是：市电变压（降压）整流滤波稳压直流输出第一个环节，也就是变压，主要是降压，一般使用变压器来完成。但是变压器体积较大，成本也较高，如果电路简单，那么加一个变压器就显得大材小用。这个时候用一个电容，就可以解决降压的问题，简化电路，节约成本5V直流电源充电电路，可以不经过变压，整流处理后即可供给所连接的被充电设备。而干电池电源电路，采用手机应急电池供电原理，是一个单管直流变换电路，应用单端反击式变换器电路的形式。电路中所谓的单端是指高频变换器

12、的磁芯只工作在磁滞回线的一侧。六、其他需要说明的问题该选择性电量转换仪不同于从前的充电器，它将普通充电、应急充电、USB充电的优点进行了很好的融合，为各种电子产品充电提供了一个宽阔的平台。由于装置对电压具有选择性。所以操作具有一定顺序性。一旦根据输入电压选错了电压开关，则不但无法正常充电。还可能烧坏选定的电路。所以有必要在电路中加入类似保险丝的东西，对电路起到一定保护作用。诺基亚、摩托罗拉等众多手机公司已同意在未来使用统一的MicroUSB借口进行充电，这对本装置无影响，因为装置面对的除了手机，还有MP3、MP4等其他电子产品，USB接口仍然存在方、圆两种样式。装置多元化、多选择性的特点仍旧突出。申请项目支持经费的使用计划：项目负责人声明：1、本人详细、充分了解并同意活动的规则，并保证以上申报材料完全属实，符合申报要求。本人保证项目的所有权和原创性，是申报项目的合法拥有者。2、本人同意所有申报材料由组织方保留并有权用于评审、公示及相关宣传，所有报送材料将不予退回。3、本人同意反馈支持项目完成情况和后续信息,以使组织方了解和跟踪支持项目的实际情况。 签字： 年 月 日专家推荐意见：专家单位和职称：签字： 年 月 日专家推荐意见：专家单位和职称： 签字： 年 月 日所在学校或学院（系）相关部门的意见： （盖章） 年 月 日