智能锂电池充电及升压电路系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

锂电池具有电压高、循环寿命长、可快速充放电、工作温度范围等优点，因此它的应用范围很广。本课题针对的是锂聚合物电池。

现代的移动通信设备越来越重视移动设备电源问题。移动电源的核心问题是可充电电池的管理问题，由于电池的管理与电池的化学特性密切相关，不同种类的电池具有不同的充电、使用特性，即使相同种类电池，由于采用电池材料特性不同，对充电和使用要求也不相同，因此使电池自己实现智能管理是电池用户的迫切要求。

目前电池实现智能化的途径有两种，一种是采用一些专用的集成电路来实现，一种是采用集成了模拟模块的单片机来实现。采用集成电路构成的电路性能指标更高，集成电路的成本、价格更低。此外还有可靠性强、能耗较小的优点，适合于对锂电池的智能管理。

2. 课题关键问题和重难点

本课题的关键点

1、要深刻理解锂离子电池的充电过程，即涓流充电、恒流充电、恒压充电、充电终止这四个阶段中电流、电压的变化。

2、完成整个升压、智能控制的流程，例如，应如何检验电池电压是否低于预充电压、怎样自动启动充电、如何判断是否应该结束恒流充电以切换进恒压充电状态以及怎样判断电池已充满并结束充电。

3. 国内外研究现状（文献综述）

a、可以从智能手机的电源管理上来吸取经验

随着社会的发展和人们的生活质量的不断提高，人们对各种便携式通信电子产品的要求也是越来越多样化，从最初的传呼机到现在的智能型多媒体手机。科学、技术每天都在发生日新月异的变化，而在手机的各部分组成中，电源模块是动力核心，它的工作情况决定着整部智能手机强大的功能能否实现。所以研究电源模块的设计和管理控制情况是非常有必要的。

结合手机电源电路分析及模块设计的原理，主要包括低功耗设计、电源供给电路的设计、led等的控制设计、重点为对电源电路进行分析及模块设计。pmu(电源管理单元）、dpm(动态电源管理)、ldo(低压差线性稳压器)是设计电源模块必须掌握的概念。由手机电源的工作过程，可以将电源内部分析从以下五个方面入手，即电池供电部分、开机信号部分、升压电路部分、非受控电源输出部分、受控电源输出部分，对应于锂离子电池充电通常划分的四个阶段。本文分别以典型手机为例，对电源内部各部分功能和工作原理加以描述。针对电源的模块设计中的开关机、充电、电池电压监测、手机翻盖开关、备用电源电路五个部分，分析相应的工作原理和工作状态，采用了一款 ricoh 生产的pmu进行了设计。

4. 研究方案

本次设计的方案初步定为使用FM3608、8205A、DW01A等来完成升压和充电的控制。使用FM3608将电压从3.7V升至5V。使用8205A、DW01A进行充电保护。经过单片机的AD转换等模块，以及使用LED灯来显示充电进程，设想为充电中亮红灯，快充满（稳压充电阶段）时亮绿灯。

如果实验条件允许，可在充放电专用芯片的电路中加入电流计芯片，让单片机的内置AD转换器读取电流计芯片的输出电压实现检验锂电池的充放电参数的功效。

5. 工作计划

第1周： 查找文献和翻译文献及撰写开题报告，剩余时间阅读分析文献。

第2周： 系统的总体设计和规划，详细了解锂电池的工作原理及工作过程。

第3周： 系统功能设计评审并修改