具有卫星自动校时的智能无线充电LED电子时钟研制关键技术攻关

2024/09/18
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项目计划总投入:1500万元
奖励金额:10万元
单位名称:莆田市诺斯顿电子发展有限公司
所属领域:新一代信息技术
技术需求类型:关键核心(共性)技术
期望合作方式:委托专家团队长期技术服务
联系人:林**
联系电话:13808576288

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项目需求说明

本项目致力于开发具有卫星自动校时的智能无线充电LED电子时钟,旨在通过高精度GPS时间同步、智能LED显示、双向能源管理与备用电池模块以及智能抗偏移无线充电系统,为用户提供一个多功能、高效率的解决方案。

技术难题与发展瓶颈

1)高精度GPS时间同步技术难题:动态环境下或信号微弱时,现有GPS模块的同步精度和稳定性不足,影响时间同步的可靠性。

2)智能LED显示技术瓶颈:现有LED显示技术在不同光照条件下的显示效果和能耗控制需要进一步优化,以适应多变的使用环境。

3)双向能源管理与备用电池模块技术难题:现有能源管理系统在不同使用环境下的适应性和电池寿命管理存在局限,需要更高效的能源管理策略。

4)智能抗偏移无线充电系统技术瓶颈:发射端与接收端不对齐时,现有无线充电技术的效率和稳定性受限,需要提升抗偏移能力。

技术攻关方向

1)高精度GPS时间同步:开发高效的信号处理算法,如改进的卡尔曼滤波器,以增强信号接收灵敏度和减少处理延迟。融合多个时间同步源,通过数据融合技术优化时间校正的准确度和系统鲁棒性。

2)智能LED显示:研发高亮度、低功耗的LED面板,结合环境光传感器实现智能亮度调节,以适应不同光照条件。引入高效的能源管理策略和优化LED驱动电路,降低能耗,延长设备使用时间。

3)双向能源管理与备用电池模块:实现智能充放电管理策略,动态监测设备能耗模式和电池状态,优化电池寿命和使用效率。设计多重保护机制,包括过充、过放、短路和温度过高保护,确保电池模块的安全使用。

4)智能抗偏移无线充电系统:研发强抗偏移谐振器和复合补偿拓扑,提升能量传输效率及偏移容忍度。采用DD双线圈设计,进行电磁优化,提升系统功率密度和偏移能力。

期望实现的主要技术指标参数

1)授时精度:不超过100纳秒(ns),确保电子时钟提供极其精确的时间信息。

2)冷启动首捕时间(TTFF):不超过30秒,快速锁定GPS信号,实现迅速的时间同步。

3)热启动首捕时间(TTFF):不超过1秒,提高设备在短暂失去GPS信号后重新同步的速度。

4)冷启动自动捕获灵敏度:达到或超过-148分贝毫瓦(dbm),即使在信号较弱的环境下也能有效地捕获GPS信号。

5)热启动自动捕获灵敏度:达到或超过-156分贝毫瓦(dbm),保证快速重新定位时的信号稳定性。

6)无线充电偏移距离:支持±15毫米的偏移,即使在发射端和接收端不完全对齐的情况下,也能保持高效的充电性能。


现有基础条件情况

工作进展:该项目是在公司现有的“无线充电时钟”产品的升级迭代,项目团队已经完成了初步的市场调研和需求分析,确立了项目的可行性和技术路线图;

项目阶段:目前,项目处于研发的早期阶段,主要集中于技术验证和概念开发。我们正致力于解决高精度GPS时间同步、智能LED显示、双向能源管理以及智能抗偏移无线充电等关键技术难题;

资金投入:当前公司已经投入300万元,用于团队建设、实验室设备购置以及初步的原型开发。我们正在寻求更多的投资以扩大研发规模和加速产品开发进程。

人力资源:项目团队由经验丰富的工程师、研发人员和项目经理组成,他们在电子工程、软件开发、工业设计和项目管理等领域拥有深厚的专业知识;

仪器设备和生产条件:公司拥有显示模块生产线、整机生产线等,包括IC邦定机、编程烧录机、全自动贴片机、超声波清洗机等100多台套自动化生产设备及其配套辅助设备;

知识产权:项目相关的创新技术和设计方案已获授权专利40余件,包括发明专利3件、软著6件;

合作网络:已经与莆田学院、中科院泉州装备制造研究所建立产学研合作,利用他们的专业知识和研究设施,共同推进项目的技术突破。


预期成果及经济社会生态效益

本项目预期将开发出一款集高精度GPS时间同步、智能LED显示、双向能源管理与备用电池模块、智能抗偏移无线充电系统于一体的电子时钟。

应用场景:该电子时钟将为户外爱好者提供精确的时间同步和可靠的能源供应,无需担心电池耗尽或信号丢失的问题。在紧急救援领域,它将确保救援队伍在无电源环境下也能准确掌握时间,提高救援效率。对于车辆驾驶,它将作为车载时钟的升级版,提供更多智能化功能。

产业转型升级:通过突破高精度时间同步和智能无线充电等核心技术,本项目将推动相关产业的技术进步和产品创新,促进产业向高端化、智能化转型。

解决行业发展问题:当前,许多行业面临设备能耗高、时间同步不准确、充电不便等问题。本项目的产品将有效解决这些问题,提高设备使用效率和用户体验。

经济社会效益:该产品的研发和应用将带动相关产业链的发展,创造就业机会,促进经济增长。同时,通过提高设备效率和降低能耗,它将有助于实现可持续发展目标。

生态效益:采用低功耗设计和高效率能源管理系统,该产品将减少能源消耗和环境影响,符合绿色发展的理念。

创新驱动:本项目的实施将激发行业内的创新活力,推动更多企业投入到技术研发和产品创新中,形成良性的创新生态。


对技术难题解决应征方要求

资质条件:应为博士后、博士个人或以博士后、博士为主要成员的科研团队。

科研能力:应征方应具备在高精度时间同步技术、无线充电技术、智能显示技术、能源管理技术等领域的深厚科研背景和实践经验。团队成员应有发表过相关领域的学术论文、参与过相关科研项目或拥有相关技术专利的记录,证明其科研实力和创新能力。

项目时限:应征方需提出切实可行的项目实施计划,包括详细的时间表和阶段性目标。我们期望项目能在规定的时间内完成,同时保证研发质量和技术攻关的深度。

产权归属:项目中产生的所有知识产权,包括但不限于专利权、著作权、技术秘密等,应在合作双方间明确归属。合作双方应根据各自的贡献度和协议约定,公平合理地分配产权。

利益分配:项目成功后,所产生的经济利益应根据合作协议中的规定进行分配。我们寻求建立基于公平原则的利益分配机制,确保双方都能从合作中获得相应的回报。

合作模式:我们欢迎应征方提出创新的合作模式,包括但不限于联合研发、技术转让、技术入股等,以促进项目的顺利进行和成果的最大化。


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