| 发布日期：2024/8/5 17:09:30 | 浏览量：1284 |
“Infineon GaN杯第十届高校电力电子应用设计大赛”初赛参赛队：
为了让参赛队深入了解本次大赛的技术要求和技术指标，以便更好制定大赛技术方案、设计电路设计及参数、提高创新性以及提升实验结果。大赛组委会联合各位专家评审老师制定了大赛样机测试数据表及评分细则，请各参赛队根据此数据表及细则完善样机各项指标。
预祝各参赛队取得好成绩。
竞赛秘书处联系方式：
联系人：高珊珊 副教授
电话：18845026990 邮箱：gaoshanshan@hit.edu.cn
评分细则
一.评分规则
参赛作品须满足所有基础技术要求方可获得基础分。若作品达到选测项要求或超过基础技术要求，将在基础分的基础上予以加分。若不满足基础技术要求，将在基础分的基础上予以扣分，单相基础分扣完为止。2.1、3.1项的评分采用线性计算方法，最终得分将四舍五入至小数点后一位。分项总分合计为测试总分，测试总分占比80%，专家组打分占比20%，测试分与专家组打分之和为比赛总分。
二. 功率密度
发射侧外轮廓不得超过12cm×6cm，接收测不得超过6cm×3cm，如超过，此项为0分；功率为满载100W。（线圈与电路板作为整体评估）
2.1 发射侧功率密度
长(cm) | 宽(cm) | 高(cm) | 功率密度(W/cm3) | 得分 |
A1 | B1=50 +（72cm3-A1）*10/7.2 |
该部分基础分50分，发射侧的体积以12cm*6cm*1cm为基准，体积每减小7.2cm³加10分，每增加7.2cm³扣10分。
2.2 接收侧功率密度
长(cm) | 宽(cm) | 高(cm) | 功率密度(W/cm3) | 得分 |
A2 | B2=50 +（18cm3-A2）*10/1.8 |
该部分基础分50分，接收侧的体积以6cm*3cm*1cm为基准，体积每减小1.8cm³加10分，每增加1.8cm³扣10分。
三. 电气性能
全程测试不断电进行，过程中除非测试条件的工况改变，否则不能对样机进行任何操作。若测试过程中出现样机失效，允许进行一次样机维修和更换样机，更换样机之后所有数据重新测试。
3.1不同偏移下系统效率、电压调整率、输出电压纹波等测试
测试流程：样机接入直流电源和电子负载→直流电源输入设定为100VDC输入→样机上电→测量空载输出电压→电子负载设定CR模式为4Ω并打开负载→等待系统稳定后记录被测作品的各项参数→调整线圈偏移量重复上述步骤。
该部分基础分200分，其中效率基础分100分，电压调整率基础分50分，电压纹波基础分50分；QI标准与ISM标准分别计分，如下表所示：
QI标准计算表
偏移量 | WPT频率（kHz） | 空载输出电压（V） | 满载输出电压（V） | 电压调整率（%） | 输出电压纹波（%） | 系统效率（%） | |||
正对 | 数值A3 | 数值A4 | 数值A5 | ||||||
小于5% | 大于5% | 小于3% | 大于3% | 小于92% | 大于92% | ||||
B3=50 | B3=50+（5%-A3）*10/0.5% | B4=50 | B4=50+（3%-A4）*10/0.5% | B5=100+（A3-92%）*5/1% | B5=100+（A3-92%）*10/1% | ||||
x偏移3cm | 数值A6 | 数值A7 | 数值A8 | ||||||
小于5% | 大于5% | 小于3% | 大于3% | 小于87% | 大于87% | ||||
B6=50 | B6=50+（5%-A6）*10/0.5% | B7=50 | B7=50+（3%-A7）*10/0.5% | B8=100+（A8-87%）*5/1% | B8=100+（A8-87%）*10/1% | ||||
y偏移1.5cm | 数值A9 | 数值A10 | 数值A11 | ||||||
小于5% | 大于5% | 小于3% | 大于3% | 小于87% | 大于87% | ||||
B9=50 | B9=50+（5%-A9）*10/0.5% | B10=50 | B10=50+（3%-A10）*10/0.5% | B11=100+（A11-87%）*5/1% | B11=100+（A11-87%）*10/1% | ||||
分数合计 | C1=(B3+B6+B9)/3 | C2=(B4+B7+B10)/3 | C3=(B5+B8+B11)/3 | ||||||
ISM标准计算表
偏移量 | WPT频率（kHz） | 空载输出电压（V） | 满载输出电压（V） | 电压调整率（%） | 输出电压纹波（%） | 系统效率（%） | |||
正对 | 数值A3 | 数值A4 | 数值A5 | ||||||
小于5% | 大于5% | 小于3% | 大于3% | 小于85% | 大于85% | ||||
B3=50 | B3=50+（5%-A3）*10/0.5% | B4=50 | B4=50+（3%-A4）*10/0.5% | B5=100+（A3-85%）*3/1% | B5=100+（A3-85%）*10/1% | ||||
x偏移3cm | 数值A6 | 数值A7 | 数值A8 | ||||||
小于5% | 大于5% | 小于3% | 大于3% | 小于80% | 大于80% | ||||
B6=50 | B6=50+（5%-A6）*10/0.5% | B7=50 | B7=50+（3%-A7）*10/0.5% | B8=100+（A8-80%）*3/1% | B8=100+（A8-80%）*10/1% | ||||
y偏移1.5cm | 数值A9 | 数值A10 | 数值A11 | ||||||
小于5% | 大于5% | 小于3% | 大于3% | 小于80% | 大于80% | ||||
B9=50 | B9=50+（5%-A9）*10/0.5% | B10=50 | B10=50+（3%-A10）*10/0.5% | B11=100+（A11-80%）*3/1% | B11=100+（A11-80%）*10/1% | ||||
分数合计 | C1=(B3+B6+B9)/3 | C2=(B4+B7+B10)/3 | C3=(B5+B8+B11)/3 | ||||||
对于WPT频率处于Qi标准（Qi1.0: 110kHz~205kHz；Qi2.0: 128kHz~360kHz）范围内的系统：
QI传输距离1cm，最高效率位置（如图1（a），参赛队伍任选）：
以92%的系统效率为基准，每高1%加10/3分，每低1%扣5/3分。（100/3分）
若输出电压的电压调整率以5%为基准，每低0.5%扣10/3分。（50/3分）
输出电压纹波以3%为基准，每高0.5%，扣10/3分。（50/3分）
ISM传输距离3cm，最高效率位置（如图1（a），参赛队伍任选）：
以85%的系统效率为基准，每高1%加10/3分，每低1%扣3/3分。（100/3分）
若输出电压的电压调整率以5%为基准，每高0.5%，扣10/3分；（50/3分）
输出电压纹波以3%为基准，每高0.5%，扣10/3分。（50/3分）
QI传输传输距离1cm，x偏移3cm（测试组在图1（b）和图1（c）所示位置中任选）：
以87%的系统效率为基准，每高1%加10/3分，每低1%扣5/3分。（100/3分）
若输出电压的电压调整率以5%为基准，每低0.5%扣10/3分。（50/3分）
输出电压纹波以3%为基准，每高0.5%，扣10/3分。（50/3分）
ISM传输距离3cm，x偏移3cm（测试组在图1（b）和图1（c）所示位置中任选）：
以80%的系统效率为基准，每高1%加10/3分，每低1%扣3/3分。（100/3分）
若输出电压的电压调整率以5%为基准，每高0.5%，扣10/3分；（50/3分）
输出电压纹波以3%为基准，每高0.5%，扣10/3分。（50/3分）
QI传输传输距离1cm，y偏移1.5cm，（测试组在图1（d）和图1（e）所示位置中任选）：
以87%的系统效率为基准，每高1%加10/3分，每低1%扣5/3分。（100/3分）
若输出电压的电压调整率以5%为基准，每低0.5%扣10/3分。（50/3分）
输出电压纹波以3%为基准，每高0.5%，扣10/3分。（50/3分）
ISM传输距离3cm，y偏移1.5cm（测试组在图1（d）和图1（e）所示位置中任选）：
以80%的系统效率为基准，每高1%加10/3分，每低1%扣3/3分。（100/3分）
若输出电压的电压调整率以5%为基准，每高0.5%，扣10/3分；（50/3分）
输出电压纹波以3%为基准，每高0.5%，扣10/3分。（50/3分）
图1 测试位置示意图
3.2电磁兼容性能测试（选测）
测试条件：输入电压100V，输出电压20V，输出功率100W，负载使用电阻负载。
测量平均值，满足GB/T9254标准电磁兼容测试加20分，不满足加0分，电磁兼容测试幅频曲线如图2所示。得分记为D1。
图2 电磁兼容测试幅频曲线
3.3 稳定性测试
输出功率P≥100W，功率系数kp=1；功率 P<100W，功率系数kp=P/100；
自选位置，满载，室温环境，稳定运行时间超过5分钟小于10分钟得分D2=10*kp；
自选位置，满载，室温环境，稳定运行时间超过10分钟得分D2=20*kp；
四.测试环境
距离样机10cm范围内，无导电导磁材质。
测试组提供小风扇（不允许采用参赛队伍自带风扇），风扇尺寸40*40*10mm。
线圈平面与出风口垂直，距离发射侧线圈及电路距离不得小于5cm，允许上下前后平行移动，允许拉远风扇与单侧线圈及电路的间距，如图3所示。禁止旋转风扇，禁止拉近风扇与单侧线圈及电路的间距，如图4所示。
图3 允许的风扇与单侧线圈及电路相对位置
图4 禁止的风扇与单侧线圈及电路相对位置
风扇：风扇型号（4厘米（厚度1cm） 12V静音），网址：https://m.tb.cn/h.g914wKNQYaXKQjb?tk=0f203dB7Z56 ，截图如图5所示。
图5 风扇淘宝截图
五.零分项
(1) 参赛作品未使用规定的GaN器件(发射侧和接收侧至少一侧需含有指定GaN器件)，得分系数E1=0，使用1个及以上规定的GaN器件，E1=1。
(2) 主板结构超过4层（不包含4层），得分系数E2=0，主办结构不超过4层，E2=1；参赛选手应提交与参赛作品中电路板同一批次的PCB。
六.总分
总分S=(B1+B2+C1+C2+C3+D1+D2)*E1*E2*80%+专家组打分20%。
注：本评分细则的最终解释权归大赛组委会所有。
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