七次测量,一次切割:电子学与纳米电子学专业毕业生带来的惊喜
发布时间:2026-06-30 09:03 来源:库兹巴斯国立技术大学

有些毕业设计只是教学项目,而另一些则完全可以应用于实际生活。能源学院“电子学与纳米电子学”专业的毕业生们选择了后者。
如何不让电池“提前夭折”
如今,电池几乎无处不在:电动工具、手电筒、家用电器、电动自行车以及数十种其他设备中都能看到它们的身影。但远非所有人都知道,不同类型的电池需要不同的充电模式。如果选择不当,电池会迅速失去容量,甚至彻底损坏。
毕业生德米特里·伊舒季诺夫正是致力于解决这一问题。他设计并组装了一个自己研发的充放电装置的工作原型。该装置的特点在于,它可以同时处理两块不同类型的电池。
例如,有些电池会受所谓的“记忆效应”之苦。如果总是在未完全放电的情况下就进行充电,久而久之,它们仿佛“记住”了缩减后的容量,开始工作时间大大缩短。针对这类电池,德米特里设计了特殊的完全放电及后续充电循环,这有助于部分恢复其性能。
该系统目前尚未实现全自动化。德米特里坦诚地表示,他遇到了一个不小的难题:
我原本想让设备自动识别电池类型并选择合适的充电模式。但出现了一个特殊的悖论:要识别电池类型,首先得正确充电;而要正确充电,又必须先知道它的类型。因此,我决定设计一个便捷的菜单,由用户自己选择所需的设置。
据这位毕业生介绍,未来该设备可以进一步完善,使其像专业充电站一样学会自动识别电池。
“感谢你们教会了我动手实践”
学生陈宇宏的毕业设计获得了答辩委员会的高度评价。他是重庆文理学院与库兹巴斯国立技术大学“2+2”联合培养项目第二届的毕业生。
他的毕业论文致力于开发一种双向升降压变换器——这是现代电动交通工具充电设备中的重要元件之一。





简单来说,这样的系统能够帮助能量双向流动。它不仅能为电池充电,还能在必要时将储存的能量回馈到系统中。
为了让读者更好理解,这位毕业生将设备的工作比作水塔。当能量充足时,系统就像向水塔注水一样——将能量储存在电池中。当能量减少时,它打开阀门,储存的能量便回流到电网中。这正是所研发设备所控制的过程。
如今,这类技术在储能系统、混合动力汽车以及所谓的智能电网中尤为受欢迎。例如,家用蓄电池可以在白天储存太阳能电池板产生的电能,晚上再用于家庭供电。
该项目的主要特点在于设备能够自主分析当前状况,并几乎瞬间做出决策,调整工作模式。微控制器测量电压和电流,然后在短短几微秒内调整系统参数。
我一直对让电子设备变得更智能感兴趣。不仅仅是简单地开关设备,而是让它自己分析情况并做出决策。——陈宇宏介绍说。
答辩结束后,这位毕业生说:“感谢你们教会了我动手实践。”
在中国的大学里,未来的工程师们接受的理论培训非常扎实,但实践课程要少得多。在库兹巴斯国立技术大学,我第一次能够自己组装设备,操作仪器,将知识应用于实践。对我来说,这段经历非常宝贵。
0.05%的失真
另一项有趣的作品来自亚历山大·别利梅索夫。他开发了一款D类汽车音频功放。此类功放早已用于汽车音响,亚历山大设定的目标是降低失真水平。
任何功放都会对原始音乐信号产生一定的改变。这种改变越大,音乐音质就越差。这位毕业生的开发成果能够将这些损失降至最低。
该项目的核心是先进的TPA3251芯片,主要成果是实现极低的非线性失真——低于0.05%。对于听众而言,这意味着更清晰、更自然的音质。
拒绝漏水!
德米特里·切尔卡申和格奥尔基·捷捷林提出了自己的电子控制器方案,可以保护住宅免受漏水之害——它们能及时发现泄漏并自动关闭水源。
该系统的设计思路是同时监控多个传感器。如果某处出现漏水,设备会立刻切断供水、发出警报并向房主发送通知。
大多数同类设备只能在有电的情况下工作。如果漏电同时导致断电,它们就无法关闭水源。我们的设备配备了备用电池,因此它可以继续工作并通知房主发生了事故。——学生们解释道。
除有线传感器外,该系统还支持无线传感器。它们可以安装在距离控制单元约一百米的位置,这使得该设备可以在大房子或工业设施中使用。
成为一名工程师
本文中的每一位主人公曾经也是高考生,刚刚开始选择未来的职业。如今,他们正在为那些将在工业、能源和日常生活中发挥作用的项目进行答辩。
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考生可选择以下方向:
“电力工程与电气技术”;
“热力工程与热力技术”;
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参考资料
详细招生方向和公费名额信息,请查阅库兹巴斯国立技术大学网站“报考”栏目

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