无人机锂电池充放电平衡电路系统设计研究开题报告

1. 研究目的与意义

(1)研究背景

在世界科技的飞速发展下，智能化、信息化和自动化的时代已经来临，无人机就是这一新兴科技时代下的产儿。无人机这一领域的突破，解决了许多人类无法胜任的高难度和高风险的任务。由于无人机具有体积小，航程远和无人驾驶等优势，在自然环境考察、农业发展、科普研究、交通运输、娱乐等领域都有所应用。与无人机相配套的航电系统，导航系统，动力系统等也得到了高速发展，其中，锂电池作为无人机主要的动力源，影响着无人机的航程和航时，也是直接制约无人机发展和应用的关键因素。

二十世纪六七十年代的石油危机迫使人们去寻找新的替代能源，同时军事、航空、医药等领域也对电源提出新的要求，当时的电池已经不能满足高能量高密度电源的需求。由于在所有的金属当中，锂比重很小，电极电势极低，是能量密度很大的金属，锂电池理论上能获得最大的能量密度，因此，设计锂电池体系成为当时电池设计者的主要目的。七十年代末八十年代初锂原电池的成功激起了二次电池的研究热潮，学者们开始寻找将电池反应变得可逆的方法。八十年代末期，加拿大moil能源公司研发的li/mo2锂金属二次电池发生起火事故，大部分企业退出金属锂二次电池的开发，锂金属二次电池的研发基本停顿，关键原因还是没有从根本上解决安全问题。

2. 研究内容和预期目标

课题的主要研究内容为锂电池平衡充放电系统，该系统主要应用于无人机锂电池这一领域。在主控芯片stm32的控制下，实现在短时间内快速安全地充放电。

重点是无人机锂电池充放电系统方案的硬件设计，主要包括以下几方面内容：

(1)电源模块的电路设计；

3. 研究的方法与步骤

本课题采用的研究方法是通过主控芯片stm32f103下达指令信息，主控芯片再控制各个电路模块工作，实现锂电池平衡充放电的目标。

步骤如下：

(1)无人机锂电池充放电系统的相关基础理论的学习，相关软件的学习；

4. 参考文献

[1] 祁鹏. 基于串并联谐振变换器的锂电池充放电系统设计[d]. 河北：河北工业大学，2016；

[2] 刘文倩. 动力电池均衡充电控制系统的研究[d]. 吉林:长春工业大学，2015；

[3] 姚雷, 王震坡. 锂离子动力电池充电方式的研究[j]. 汽车工程, 2015, 000(001):72-77；

5. 计划与进度安排

1、2022-02：下达任务书

2、2022-03-01至2022-03-31：理解毕业设计任务，查阅文献，收集资料，撰写开题报告；

3、2022-04-01至2022-04-05：学习相关基础理论，学习相关软件的使用；