基于单片机的智能充电器设计开题报告

《基于单片机的智能充电器设计开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院：信息与通信工程学院专业：电子信息工程设计题目：基于单片机的智能充电器设计指导教师:2017年3月8日毕业设计开题报告1．选题依据：一、课题研究的背景、目的及意义随着全球经济的发展，锂电池对于人们生活的影响越来越大。锂电池具有储能密度高，寿命长等优点，在当前社会应用范围极广[1]。如今锂电池在3C、电动车和储能系统领域占据巨大市场[2]。在国内3C和电动车领域，锂电池被广泛的应用。尤其是电动自行车领域。在2006年左右，中国自行车领域开始探索使用锂电池作为车载电池。到2008前后，以锂电池作为车载电池的电动自行

2、车得以大范围推广[3]。目前有大量的企业在推广锂电池电动自行车[4]。然而不管锂电池在那个领域普及，锂电池的充放电次数也都变得越来越多。 作为高密度的能源模块其安全性也备受考验，在日常的消费者使用过程中锂电池的发热、自燃、爆炸事件时有发生，并造成一定的人身伤害和巨大地财产损失，这给很多锂电池的用户带来了很大困惑及“锂电恐惧”心理。更为严重的是锂电池在生产、测试及运输等环节由于管理不善的原因发生火灾，而无法用一般的灭火方法扑灭，造成厂房或货船起火导致大额的经济损失和不良社会恐惧心理。锂电池的风险管理越来越重要[5]。与此同时，频繁的使用电子设备，电

3、源电池经常充放电，这对电池的寿命是极大地考验。而且市场上的电源充电器大多难以解决上述问题。很多外观相似，但内部线路不同导致性能大有差异。虽然都能实现充满自停，但其实现的方式不同就会导致充电效果不同。由于采用高电流快速充电，充满后不能及时停止，使电池由于过充而发热严重或者采用电压比较法致使每次充电不足，从而严重缩短电池的寿命[6]。随着技术的进步，人们对家用锂电池产品体验度的要求越来越高，有更复杂的充电算法以实现快速、安全充电。锂电池对于充电条件要求相对较高，如果电压过高就很容易造成电池损害，因此在充电过程中需要进行电路保护。智能化的实现锂电池高效

4、充电可以有效减少充电时间并能很好的维护电池，最终实现锂电池的长久循环使用[7]。本设计提出一种采用智能充电芯片MAX1501和单片机STM32结合的锂电池自动自行车智能充电器设计方案。MAX1501功能强大，内部电路包含输入电流调节器、充电电流检测器、电压检测器、温度检测器、定时器和主控器。它与STM32强大的控制功能配合使用，使锂离子电池充电电源更加智能化，通过改良外围电路可以大大提高电池充电的安全系数，同时延长锂电池的使用寿命。二、国内外研究现状随着智能充电器的需求日益增大，人们采用不同的解决方案实现充电器的智能化。在过去几十年里，由于锂电池

5、技术的日益成熟以及锂电池相比较镍镉、镍氢电池具有极大的优势，所以对于镍镉、镍氢电池这类电池充电系统的研究越来越少，但在锂电池的研究上投入精力巨大。美国、德国、韩国、日本、加拿大等一些发达国家，凭借着先进的科技水平和优秀的生产工艺，领先于我国。德国MentzerUlectronicGmbH和WemerRetzlafr[8]合作研发的BADICHUQ系统首次车载实验，并于1992年进行二次改进的BADICOACH系统。该系统不仅实现了20节电池的电压、温度、电流检测，实时数据的显示；还兼有与PC机进行数据交换与保存的通信机制，并实现了充电机充电电流的

6、控制和单体电池的均衡。后续改进的系统增设了一个非线性电路(WLC)来测量电压，并将一个电池组的八个单元电压都通过一条信号线传递给BADICOACH系统，并在那里解码：通过收集电池数据并装两条PWM信号输出线来控制充电电流和电压的大小。美国GM汽车公司研发的应用于型号为EVl纯电动汽车上的车载电池管理系统。美国通用汽车公司研制出电动汽车EV1上使用的电池管理系统。该管理系统包括动力电池组、电池组温度控制系统、电池组保护模块、软件模块等。软件模块实现的功能有：对电池组电压、电流、温度的采样，对充电电流进行控制和电池组剩余电量的检测等[9]。加拿大Za

7、der研发的ZaderBMS系统[10]，日本青森工业研究中心[11]仍在继续进行BMS实际应用的系统，韩国SAMSUNG公司设计的SDIBMS[12]和DEV5-5系统功能都比较完善。我国是锂离子电池的生产和消费大国，但在电池组电源管理方面起步较晚。近年来，随着消费升级，国内锂电池应用市场不断壮大。尤其近几年家用锂电池产品销量猛增，尤其电动自行车等家用产品。市场需求促进了国内更多的人去研究智能充电系统。目前国内，随着微处理器、无限传感技术的发展和传感器技术的不断推陈出新，锂电池智能充电系统也不断发展[13]。现在，有很多知名高校，如清华大学、北

8、京航空航天大学、北京交通大学、北京理工大学和北方工业大学、湖南大学等等，利用自己在这方面的优势，和一些汽车生产商和电池生产商联合研究开发