(转载)Infineon GaN杯第十届高校电力电子应用设计大赛方案征集通知

2024-02-01

学会理事、会员,各分支机构、地方电源学会及有关单位:

为激励高校电力电子及相关专业学生的学习热情,促进电力电子技术产业化人才培养,中国电源学会将继续举办“Infineon GaN杯第十届高校电力电子应用设计大赛”,现面向各相关高校征集参赛队伍和方案,相关安排通知如下。


一、竞赛宗旨

全国高校电力电子应用设计大赛是以电力电子技术应用为对象,以创新、节能减排以及新能源利用为主题的创意性科技竞赛,是面向全国高校学生的一项具有探索性工程实践活动,鼓励学生提出应对能源短缺及气候变化等挑战性问题的创新思想,加强国内高校学生的相互交流及知识交叉,培养学生理论联系实际及工程实践的能力,激励更多学生参与电力电子技术领域创新,助力我国双碳战略发展。

本次大赛将围绕高效高功率密度无线电能传输系统设计展开创新性设计。高功率密度无线电能传输系统近年来研究热点之一,它作为无线电能传输中的一个关键技术,广泛应用于移动设备、智能家居、电动汽车等领域,具有广阔的应用范围和研究前景,同时宽禁带半导体器件为实现高效、高功率密度、高集成度的无线传输系统提供了重要的发展机遇。


二、组织机构

主办单位:中国电源学会、中国电源学会科普工作委员会

承办单位:哈尔滨工业大学

冠名合作单位:英飞凌科技有限公司

联合支持单位:宁波希磁电子科技有限公司、湖南艾华集团股份有限公司、优利德科技 (中国 )股份有限公司、意法半导体(中国)投资有限公司

测试设备供应商:优利德科技 (中国 )股份有限公司、艾德克斯电子有限公司

EMI检测仪器提供服务商:敏业信息科技(上海)有限公司


三、竞赛奖项

获奖作品及参赛代表由中国电源学会颁发大赛获奖证书及相应的奖金。本次竞赛设立:

特等奖1名,奖金为5万元人民币;

一等奖2名,奖金为2万元人民币;

二等奖3名,奖金为1万元人民币;

三等奖4名,奖金为3000元人民币。


四、竞赛题目及要求

(一)竞赛题目

高效高功率密度无线电能传输系统设计

(二)参赛设计技术要求

1. 高效、高功率密度设计是竞赛核心指标;

2. 参赛作品必须包含有GaN器件(GS66508T),但不限所有开关器件必须使用GaN器件;

3. 不限定功率变换器拓扑,不限定开关频率,无需电气隔离;

4. 低成本设计,主板结构不超过4层板;

5. 0~40℃环境温度下可连续工作30分钟;

6. 选测项为加分项,各参赛队伍可根据情况自行决定是否参加选测项的测试。

具体参数指标:

1. 输入输出指标:

输入电压:100V

输出电压:20V

输出功率:100W

测试负载:电子负载

2. 工作频段:无线电能传输频率需满足Qi标准或位于ISM频段。

3. 传输距离:

(1)ISM频段:X轴范围0cm-3cm;Y轴0cm-1.5cm;Z轴3cm

(2)QI标准:X轴范围0cm-3cm;Y轴0cm-1.5cm;Z轴1cm

4. 比赛样机形式及体积要求:

(1)发射电路:XYZ限制12cm*6cm*1cm

(2)接收电路:XYZ限制6cm*3cm*1cm

5. 输出纹波:电压纹波小于3%

6. 电压调整率:5%

7. 系统效率(直流-直流):

(1)ISM频段:全偏移范围效率不低于80%;xyz偏移量最小时,效率不低于85%

(2)QI标准:全偏移范围效率不低于87%;xyz偏移量最小时,效率不低于92%

8. 稳定性:xyz偏移量最大及最小情况下,稳定运行半小时,不限制散热方法,但计入体积要求。

9. 电磁兼容(加分项):仅做输入线缆的传导骚扰测试。样机工作条件为输入电压=100V,输出电压=20V,输出功率100W,负载用电阻负载。测试参考标准,GB/T9254 等级B。(选测项★)


在符合上述技术条件的情况下,效率、功率密度作为重点评价技术指标。新型功率半导体器件由英飞凌科技有限公司提供的GS66508T器件,电流传感器可选用宁波希磁电子科技有限公司提供STK系列传感器,铝电解电容可选用湖南艾华集团股份有限公司的系列产品,控制芯片可选用意法半导体公司提供的STM32G474QET3芯片,上述器件参赛队可在初赛开始后向大赛组委会秘书处提出申请,由相关公司免费提供。进入决赛的参赛队可借用优利德科技 (中国 )股份有限公司示波器、信号源、频谱仪、功率计、万用表等设备以及艾德克斯电子有限公司电源、负载等设备,初赛阶段测试使用的相关设备请自行准备。如有疑问,请咨询大赛组委会秘书处。

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