基于单片机的智能充电系统设计与实现开题报告

全文总字数：4232字

1. 研究目的与意义（文献综述）

在公元前后, 人们对化学电源有了原始的了解, 由于使用方便、性能可靠、便于携带, 容量、电流和电压可在相当大的范围内任意组合等许多优点, 受到了人们的重视和青睐。化学电源发展至今已有200多年历史, 在这段时间里，化学电源朝着多元化多功能化发展。20世纪70年代爆发了两次世界性的石油危机使人们意识到了能源的重要性, 而实验证明电能是最干净最便捷的能源。此外, 我们知道石油资源是不可再生的, 而我国又是资源短缺的大国, 这使得我国从使用有污染的石油资源转向无污染又可再生的化学电池的迫切性又增强。^[1]

近年来随着社会的进步，锂离子蓄电池、镍氢蓄电池在新能源、智能电网、电动汽车、电子产品等领域的应用越来越广泛。纵观电池产业的发展，锂离子蓄电池、镍氢蓄电池均具有可重复使用、供电可靠、电压稳定等等诸多优点。这些优势使得它们被广泛应用于电子设备、电动汽车中。随着技术的更新换代，各应用领域对储能装置-蓄电池的容量、充电速度、充电安全性等指标要求越来越高，储能装置也由应用百年的铅酸蓄电池向锂离子电池及其他新能电池转变，而蓄电池充电技术直接关系着着蓄电池的循环使用。现广为应用的传统充电技术主要有恒流充电、恒压充电、三段涓流充电、多段涓流充电，还有新型的脉冲充电、无线充电等形式，但最终均无法解决充电速度快、大电流充电无损伤、高安全可靠性等问题和需求。因此对智能充电系统的研究有重要意义。^[2][3][4]

2. 研究的基本内容与方案

本次设计围绕镍镉、镍氢和锂离子电池的充电特性，再次充分考虑其充电特性之后选取一个折中的方案让系统适用于一般的镍镉、镍氢、锂离子电池的充电需要。

系统设计以单片机为控制核心，在传统充电模式的基础上我们将电池的温度，最高充电电压等参数考虑进去，充分保证电池在充电过程中的安全。系统拟使用采样电路对电池电压、电池温度等参数进行采集之后再传输到单片机中进行分析判断，根据所采集到的参数信息对电池采用不同的充电方式，其中充电方式的选择主要以电池的端电压作为依据，因为电池端电压比其他的参数更显著且更好测量，通过对比电压数值的区间分组确定充电方式；而针对不同的充电方式我们采用不同的充电电流和充电电压，其电流电压的数值控制通过单片机的pwm控制方式得以实现，pwm又称脉冲宽度调制，通过单片机输出信号的占空比进行控制实现。

3. 研究计划与安排

第1~3 周：查阅相关文献资料；在明确设计内容的基础上撰写并提交开题报告；

第 4~5周：掌握基于单片机的智能充电系统设计的相关理论知识，提供系统总体设计方案，完成论文开题；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王君妍.锂电池产业的发展现状研究[j].商场现代化,2019(08):163-165.

[2]赵宗哲.锂离子电池的快速、高效、安全充电技术[j].电子技术与软件工程,2017(14):98-99.