高效电能收集充电器设计【毕业论文】.doc

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1、本科毕业设计(20)高效电能收集充电器设计【摘要】本文设计了一个高效电能收集充电器，主要包括控制部分和充电主电路两部分。控制部分主要由单片机C8051F330和键盘显示芯片zlg7289组成，而充电主电路的核心为DC/DC变换芯片MC34063。根据锂离子电池的充电特性，设计完成了对锂电池涓流、恒流和恒压的三段式充电。为了能最大效率地从电源吸收功率，系统通过爬山法实现了最大功率点跟踪(MPPT)功能。本文设计的电路和程序经测试，功能完善、性能可靠，可用于从太阳能电池等含有内阻的电源中高效地吸收功率给锂离子电池充电。【关键词】DC/DC变换

2、；三段式充电；最大功率点跟踪。Abstract【ABSTRACT】Inthispapcr.anefficientenergycollectionchargerisproposed,whichmainlyconsistsofMCUboardandchargecircuitaTheMCUboardiscomposedofMCUC8051F330andkey&displaychipzlg7289,whilethemaincomponentofchargercircuitisDC/DCchipN4C34063.Threestagechargemo

3、deLtrickle,constantcurrentandconstantvoltageJsachievedaccordingtothechargingcharacteristicsofLithium-ionbattery.Inordertoabsorbpowerfrompowersourcemostefficiently.thefunctionofmaximumpowerpointtrackingisrealizedbythemethodofhillclimbing.Thecircuitsandprogramdesignedinthis

4、paperhavebeenfullytestedandallfunctionwellandperformrcliably.ThischargercanabsorbpowerefficientlyfrompowersourcewhichhasresistancelikesolarcellstochargeLithium-ionbaUery.[KEYWORDS]DC/DCconversion;Threestagecharge;Maximumpowerpointtrackings1引言12锂离子电能收集充电器原理22」锂离了电池及其充电原理22

5、.2电能收集充电器与最大功率点跟踪（MPPT）32.3本章小结43硬件电路设计53」系统总体方案论证与选择53.2系统总体设计5321DC/DC变换芯片63.3控制及检测电路73.3.1控制电路83.3.2电压检测电路93.3.3电流检测电路103.4单片机简介103.4.1C8051F330主要性能参数冈113.4.2C8051F330上的10位ADC113.5键盘显示芯片简介［⑼123.6单片机最小系统143.7本章小结154系统软件设计164.1系统软件总体流程图164.2初始化程序设计174.3电压检测程序174.4电流检测程序1

6、84.5最大功率点跟踪（MPPT）的实现184.6充电模式判断与选择194.7本章小结205系统调试及测试215」硬件调试215.2软件调试235.3测试数据245.3.1充电测试数据及波形245.3.2最大功率点跟踪（MPPT）测试数据265.4木章小结296结朿语30参考文献31致谢错误！未定义书签。附录源稈序321引言迄今为止人类已经有500万年的历史，在这期间，人类从学会使用火开始，经历了石器时代、铁器时代、近代T业苹命时代以及现在的信息时代，科学技术的发展使人类文明到达了一个前所未有的高度。而与此同时，人类消耗的能源也口益增长，

7、其屮煤、石油等是今天主要的能源来源。今夭，能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，在国民经济屮具有特别重要的战略地位。传统的煤炭、石汕等化石能源是不可再生能源，储量有限而且会引起温室效应等环境问题。目前，能源短缺已经成为一个世界性问题。屮国的人口密度是世界平均值的三倍，人均自然资源迅世界平均值的一半，单位产值的能源消费和污染物排放量均高于世界平均水平。能源短缺是我国H前和今后相当长一段时期内血临的严峻挑战。在进入21世纪后，移动便携式设备迅猛发展，如手机、笔记木电脑、MP3和最近风头正盛的ipad等，而其屮尤以手机为典型代表。截止2010

8、年底，中国手机用户数量达到7亿，而世界手机用户更是突破了50亿。移动便携式设备已经并且将会越來越深地影响人们的生活和人类的发展。移动便携式设备发展突飞猛进的同时也给对其充电的充电器提出了更高的