智能充电器【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告 通信工程 智能充电器 一、课题研究意义及现状 电能是当今世界最重要的能源形式。很难想象 失去电能 支撑的文明世界如何运行。在所有的动力资源中，电能使用最方便，适用范围最广，并且是清洁的。电能变换则是用电之门，是用好电的必由之路。而电能变换主要表现在变压、调压、整流、滤波、稳定、变换等，而这些基本的电能变换是通过一系列的技术方法实现的，并且这些技术方法分别适用于不同的环境条件和要求。 自蓄电池发明以来，已有一百多年了，目前广泛应用的可充电电池（二次电池）有镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池和锂电池等。 各种便携式电子设备，如笔记本电脑、移动电话、摄像机、 MP3、UPS 等，都离不开

2、可充电电池，而且要求电池轻、薄、短、小且容量大。可充电电池由于它的能量质量比、能量体积比和使用成本等指标都比一次电池显现出很多的优越性，所以可充电电池的充电管理成为一个重要问题。实践证明，对不同类型的可充电电池应该采用不同的充电控制方法，而可充电电池的适当充电方法，不仅可以确保可充电电池充足电，而且还可以有效地延长可充电电池的使用寿命，反之，则会使可充电电池发挥不了它应输出的电量，给电池的使用者带来不便，严重时，还会给用户带来不应 有的损失。 综上所述，目前，由于常规充电技术不能适应各类新型电池的要求，因此严重影响电池的使用寿命。所以，智能型的充电器可以对可充电电池进行智能控制和选择，帮助我们

3、在使用时可以尽量避免对电池的伤害，以保证我们日常生活的需要。 为了满足各类电池快速充电的不同要求，世界各国都在研究智能化快速充电技术。目前已研制出几十种各类电池快速充电控制集成电路，利用这些集成电路，很容易制作智能化快速充电器。尤其随着计算机技术的不断发展，计算机由于它的计算能力强，有关数据易于存储、传输和修改，易于实现自动控制等一系列优点，在各 行各业得到了广泛的应用。目前在可充电电池的充电、放电管理中，广泛使用了计算机技术。而便于和 MCU/CPU 进行数据交换、处理的各种总线技术，例如位总线（ Bitbus）、系统管理总线（ SMBus）、集成电路之间数据交换总线（ I2C）和通用串行总

4、线（ USB）等，在充电电池的充电、放电管理中得到广泛应用。 利用总线技术可以实现对电池电量状态，电量的使用时间、电池的剩余电量、电池是否正常等的管理及检测，进行有关电池工作状态数据的显示，当电池电量用完后，计算机可以自动关机，保存有关数据。同样，在目前得到普及的手机中，这 些技术也得到了广泛的应用，极大地方便了用户的使用。 二、 课题研究的主要内容和预期目标 要求基于单片机设计一个智能充电器可以通过修改参数来适应不同的电池。硬件由基准电源，电流电压检测电路， buck 变换电路，控制电路等部分组成，由单片机进行控制。 系统总体指标及功能要求： （ 1）要求充电器能适应锂电池标准充电，锂电池快

5、充，镍氢电池标准充电，镍氢电池快充镍铬电池标准充电和镍铬电池快充。 （ 2）要求充电器由键盘选择电池类型并用数码管显示充电模式。 （ 3）充电器的效率不低于 85%。 本设计要求完成软硬件设计与制作。 三、课题研究的方法及措施 在开始课题研究之前，查阅相关书籍，然后阅读一定数量的与智能充电器有关的资料，对所要研究的课题有一个大致的了解。 通过阅读相关资料，简要地分析出几个智能充电器设计的关键点与难点，并对目前已经有的小规模集成电路的智能充电器进行大致了解，并且进行比较，总结基本的优缺点，以及可行性，以利于后续的研究工作。 在课题研究的过程中，首先根据需求进行需求分析，统一规划，分布完成；按照课

6、题要求实现锂电池标准充电，锂电池快充，镍氢电池标准充电，镍氢电池快充 镍铬电池标准充电和镍铬电池快充；还要做到充电器由键盘选择电池类型并用数码管显示充电模式，具有人性化的操作，使自己的课题研究更加完整。 在这次课题中，我使用单片机进行设计，它主要 包括电源变换电路、采样电路、处理器、脉宽调制控制器（ 它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为 PWM 波形 ,通过改变脉冲列的周期进行调频） 和电池组等，形成一个闭环系统。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年 11 月 17 至 2010年 5月 18日。 第一阶段（ 4 周）：分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献

7、 综述、外文翻译。 第二阶段（ 4 周）：设计与写论文，硬件电路与软件程序设计，撰写设计报告与论文。 第三阶段（ 2 周）：设计作品完善，论文修改。 五、参考文献 1董文博，吴知非 .数字化智能充电器的设计 EB/OL，2010-10-26.http:/ 2杨恢先，黄恢先 .单片机原理及应用 M.北京：人民邮电出版社， 2006， 10. 3周玲凯 .基于单片机的镍镉电池容量恢复仪兼充电器 J.电子世界， 2010， 4， 32（ 4）： 31 33. 4王鸿麟，钱建立，周晓军 .智能快速充电器设计与制作 M.北京：科学出版报社， 1998， 5， 56. 5路秋生 .常用充电器电路与应用 M

8、.北京：机械工业出版社， 2004， 8， 7 8. 6铅蓄电池 EB/OL,2010-10-26.http:/ 7许炜，肖和飞，徐金凤 .智能充电器EB/OL,2010-10-26,http:/ 8智能充电器 EB/OL， 2010-10-26.http:/ 9刘宝忠，刘培德 .PMW 技术在单片机控制智能充电器中的应用 J.今日电子， 2005， 12， 18（ 12）：76 77. 10王鸿麟，钱建立，周晓军 .智能快速充电器设计与制作 M.北京：科学出版报社， 1998， 5， 133134. 11LenK John D.Simplified design of micropower and battery circuitsM Boston:Butterworth-Heinemann,1996,57-61. 12Park Hae-Woo,Han Chang-Seok.Ni-MH battery charger with a compensatorforelectric vehicles P SAE 960477， 1996.