基于单片机的智能充电器设计毕业论文

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9基于单片机的智能手机充电器的设计--文献综述

9基于单片机的智能手机充电器的设计--文献综述

文献综述随着微电子技术的发展,各种小型化的便携式设备日益增多,例如手机、数码相机、笔记本等。

为了能够更加有效地使用这些电子产品,可充电电池得到快速发展。

可充电电池得发展必将带领充电器的发展。

因为充电电池的问题一直是人们关心的问题,正确良好的充电方法可以确保电池的寿命。

充电电池的充电方法有多种多样,不同的充电方法对充电器的线路有不同的要求,自然影响到成本。

记忆效应是充电电池的一大天敌,一般认为是长期不正确的充电导致的,它可以使电池早衰。

记忆效应可使电池无法有效的充电,出现一充就满,一用就完的现象。

防止电池出现记忆效应的方法是确保电池“充足放光”的原则,也就是说在充电前最好将电池内残余电量放光,充电时一次充足。

对于一些搁置时间久远,失去活性的电池可以尝试用大电流冲击的方法试图激活。

综上所述,为了能够使手机长期有效的使用,确保充电电池的寿命,就需要多手机电池进行智能充电。

因此,本课题就针对这一实际需要,通过对当前的充电器的分析,设计出了一种基于单片机的智能控制系统。

此毕业设计的题目是:基于单片机的智能手机充电器的设计。

在实际的设计过程中遇到了很多问题,因此参考了一些文献,解决了很多的问题。

在本设计中主要参考了以下一些文献,在此对主要的文献进行阐述:《单片机基础》单片机是集成在一个芯片上的计算机,全称是单片微型计算机。

单片机是计算机、自动控制和大规模集成电路技术相结合的产物,融计算机结构和控制功能于一体,因此单片机还有微控制器、嵌入式微控器、嵌入式微处理器等其他名称。

主要内容:计算机基础知识、80C51单片机的硬件结构、80C51单片机指令系统、80C51单片机汇编语言程序设计、80C51单片机的中断与定时、单片机并行存储器扩展、单片机并行口I/O扩展、80C51单片机串行通信、单片机串行扩展、单片机A/D及D/A转换接口、8位单片机的发展和单片机应用。

《51单片机开发与应用技术详解》主要内容:分五篇,第一篇是51系列单片机基础,介绍了51系列单片机的概述、基本结构和Keil C51开发工具;第二篇和第三篇均是编程篇,分别讲解了汇编语言和C语言,重点介绍了单片机C51语言的的程序设计;第四篇是51系列单片机编程指南详细讲解了单片机的指令系统、定时系器/计数器、串行接口、中断及RTX-51实时多任务操作系统;第五篇是典型案例篇,详细介绍了单片机在一些常用领域中的应用。

基于单片机的多功能充电器设计本科论文

基于单片机的多功能充电器设计本科论文

蓄电池充电器设计作者姓名:专业班级:2012060504指导教师:摘要随着现代科学技术水平的不断提高,微型处理器技术已经广泛应用于生活中的方方面面,利用微型处理器制作一款针对多种铅酸蓄电池充电的多功能充电器已经成为了可能。

在生产生活中我们常会使用到各种型号的蓄电池,如果每种蓄电池都需要一个不同的充电器,这不仅使用时相当麻烦而且会浪费空间和金钱。

该充电器以AT59c52单片机为核心,使用ADC0809为AD转换模块智能判断被充电蓄电池型号,然后控制电路输出,以恒压充电的方式对相应的蓄电池充电,可以满足12V10Ah、24V10Ah、36V12Ah、48V20Ah铅酸蓄电池的充电需求。

使用此款多功能充电器不仅免去了购买和使用多种充电器的麻烦,而且减少了购买多种充电器的花费,所以该充电器有较高的商用价值,值得开发和使用。

本次设计首先对充电技术和充电技术的发展做了探讨,然后进行了对方案的讨论与确立,之后设计电路图,确立了电路图后开始购买电路中所需零配件来制作实物,最后进行的是编写程序和调试。

关键词:多功能充电器; AT89c52单片机; ADC0809;恒压充电Design of battery charger Abstract:With the continuous improvement of the modern scientific and technological level, micro processor technology has been widely used in all aspects of life, using micro processor making a variety of lead-acid battery charging of the multifunctional charger has become possible. In industry and life, we often use a variety of models of the battery, if each battery needs to be a different charger, which is not only used in trouble and will waste space and money. The charger in order to AT59c52 as the core, using ADC0809 for AD conversion module intelligent judgment is charged battery type, then the control output circuit, with constant voltage charging of battery charging, can meet 12v10ah, 24V10Ah, 36v12ah, 48V20Ah lead-acid battery’s charge power demand. Using the multi-function charger not only eliminates the purchase and use of a variety of charger of trouble but also reduce the purchase cost of a variety of charger. So the charger had partly commercial value, it is worth developing and using.This design firstly did the study of charging technology and its development , then had carried on the discussion to the plan and established it , next designed circuit diagram by proteus8.0, I began to buy circuit required spare parts to make real after circuit diagram established, writing the program and debugging as the last process .Key words: multifunctional charger; AT89c52 MCU; ADC0809; constant voltage charging目录第1章前言 (1)1.1充电技术的发展现状 (1)1.2本课题设计思路 (1)1.3设计的主要技术要求 (1)1.4设计的目的、意义及主要解决问题 (2)第2章系统方案设计 (3)2.1主电路方案 (3)2.1.1四个AC/DC模块的方案 (3)2.1.2一个AC/DC模块加三个DC/DC模块方案 (3)2.2控制电路方案 (3)2.3系统组成 (5)第3章系统硬件设计和程序编写 (6)3.1系统硬件设计 (6)3.1.1系统电路图设计 (6)3.1.2器件选用 (9)3.1.3重要系统器件说明 (10)3.2系统程序编写(使用KeiluVision3) (12)3.2.1程序流程图 (12)3.2.2端口定义 (12)3.2.3延时子程序 (13)3.2.4电池检测程序段 (13)3.2.5电池型号判断程序段 (13)3.2.6充电状态检测程序段 (14)3.2.7充电状态判断程序段 (15)3.2.8过电流保护程序段 (16)3.2.9系统完整程序 (16)第4章实物调试 (23)4.1实物介绍 (23)4.2电池识别测试 (26)4.3电池充电完毕测试 (27)4.4电池反接测试 (28)4.5过流或短路测试 (28)4.6超温测试 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第1章前言1.1 充电技术的发展现状现代生产生活广泛应用的充电技术有恒流充电,恒压充电和恒压恒流组合的阶段充电技术。

毕业设计(论文)-基于AT89C2051单片机的智能快速充电器设计

毕业设计(论文)-基于AT89C2051单片机的智能快速充电器设计

摘要本设计讨论了镍镉、镍氢电池的充电问题,以此为基础设计了一个快速充电器。

论文中首先介绍了镍镉、镍氢电池各自的特点以及它们的充电特性,研究了几种常用的充电方法和充电终止控制方法,分析了这几种方法各自的优缺点。

基于以上分析,本设计采用了一种较好的充电终止控制方法——电压负增量控制方法,以AT89C2051单片机为核心设计了一个智能快速充电器。

该充电器主要利用模数转换,将电池电压这一模拟量转换为单片机定时器中的数字量,经过数字量的运算、比较,对电池的工作状态进行判断,并相应地采取不同的充电方法。

其中快速充电过程采用了大电流脉冲充放电的方法,消除了电池极化反应这一现象,充电过程中检测电路检测到电池出现负压后,快速充电终止。

关键词:电压负增量;快速充电;模数转换AbstractThe reference design discusses the issue of charge for NiCd/NiMH batteries; on this basis a quick charger is designed. The characteristic and charge feature of them are introduced, some kind of charging method and stop-charge controlling method are particularly investigated,The advantages and disadvantages of them are analyzed. Based on the analysis above, a kind of well controlling method is adopted (-ΔV) and an intelligent quick charger based on AT89C2051 single-chip microcomputer designed. This charger uses the A/D conversion, changing analogical quantity of batteries voltage into digital quantity of timer in single-chip microcomputer. After operating and comparing of this digital quantity, it judges the state of batteries, accordingly adopts different charge method. To eliminate the effect of polarization, it uses large current pulse to conduct charging and discharging. Quick charge stops after negative voltage appearing during the process of charge.Key words:Negative voltage increment;Quick charge;A/D conversion前言最近几年以来,数码技术的发展使人们对能源的要求越来越高,作为能源市场上的佼佼者,性价比高的镍镉镍氢电池可满足很多方面的需求,得到了众人的青睐,各种镍镉镍氢电池的充电器也得到了很大发展。

毕业设计 基于单片机的智能充电器设计 正文

毕业设计 基于单片机的智能充电器设计 正文

潍坊学院本科毕业设计一今卫目录摘要......................................................................................................错误!未定义书签。

Abstract ................................................................................................错误!未定义书签。

1前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (2)2设计的主要元器件介绍 (3)2.1硬件电路主要芯片 (3)2.2模数转换器CS5552芯片 (4)2.3温度传感器PT100 (4)3硬件电路设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2测温电路部分 (6)3.3模数转换部分 (7)3.4充电器的充电指示部分 (8)3.5充电电压显示部分 (8)3.6恒流恒压电路 (9)4软件设计 (11)4.1系统程序流程图 (11)4.2主程序 (12)5软件仿真与调试 (17)5.1电源仿真 (17)5.2充电器两端的电压显示部分 (17)6结论 (19)7参考文献 (20)致谢 (21)基于单片机的智能充电器设计摘要:电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展,也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。

目前,较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。

它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。

由于不同类型电池的充电特性不同,通常对不同类型,甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器,但这在实际使用中有诸多不便。

为解决锂离子电池和镍氢/镍镉电池的充电问题,设计了一种以AT89S52单片机为核心的通用智能充电器,介绍了智能充电器的工作原理、设计特点和三种充电模式,详细讨论了系统的硬件构成及软件实现方法。

基于单片机技术的智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计摘要:随着移动互联网和智能设备的普及,用户需要充电器的需求量越来越大。

然而,传统的充电器存在安全隐患和充电效率低下的问题。

因此,本文基于单片机技术,设计了一种智能充电器,可以有效地提高充电效率,保障用户充电安全。

本设计的任意两路输入电压(5V、9V、12V)均可充电,充电时最大输出电流可达3A,充电电流自动调节,能够智能充电,保证设备充电安全,同时提高了充电效率。

实验结果表明,相比传统充电器,本设计具有更高的充电效率和更好的安全性能。

关键词:单片机技术;智能充电器;充电效率;充电安全性能Abstract: With the popularity of mobile Internet and smart devices, the demand for chargers is increasing. However, traditional chargers have safety hazards and low charging efficiency. Therefore, based on single-chip technology, this paper designs an intelligent charger, which can effectively improve charging efficiency and ensure user charging safety. Any two input voltages (5V, 9V, 12V) can be charged in this design, with a maximum output current of up to 3A during charging. The charging current is automatically adjusted, which can intelligently charge and ensure device charging safety, while improving charging efficiency. The experimental results show that compared with traditional chargers, this design has higher charging efficiency and better safety performance.Keywords: Single-chip technology; intelligent charger; charging efficiency; charging safety performance背景随着移动互联网和智能设备的快速发展,手机、平板电脑等智能终端设备的使用也越来越普及。

基于单片机的智能手机充电器的设计

基于单片机的智能手机充电器的设计
本设计所实现的电池充电的智能化,能够大大的满足人们的需求,同时对电池寿命的保护也起到了十分重要的作用,而其造价低廉、电路简洁的特点更为其开阔出了一片广阔的市场平台。另外,再加上其很好的开放与扩展性,将使其在未来的市场中具有旺盛的生命力。
2
2.1
本设计的总体设计框图具体情况如图2-1所示。本系统主要由单片机控制模块、充电控制模块、电压转换及光耦隔离模块等模块构成。
摘 要:随着手机逐渐走入人们的生活,手机充电器的重要性愈显突出。与此同时,对手机充电器的要求便越来越高,一般的手机充电器已经无法满足人们的需求。本设计针对这种情况提出了一种以MAX1898为充电芯片,运用STC89C51单片机芯片对其进行控制的智能充电器的设计。本设计包含单片机电路、充电电路、光耦隔离电路及电压转换电路几部分。程序方面运用C语言来设计,完成了预充电、快速充电、慢速充电、智能报警等一系列充电过程。本设计不仅做到了充电的智能化,还对电池的寿命起到了保护作用。
MAX1898可以对锂电池的快速充电提供有效的保护,还可以提供提前充电,最后达到对电池充电的双保险保护的目的。
MAXl898具有的特性如下:可以运用相关造价低的进行调整的元件;安全简洁的线性充电方式;内置检流电阻;可编程充电电流;输入电压范围:4.5V~12V;±0.75%电压精度;LED显示充电器充电的状态;自动化的对系统电源进行监测;对输出进行监测;定时器具有安全性,还可以对其进行编程;独特而有效的封装;双选择的自行重新启动功能。
综上所述,本设计的方案将实现单片机在充电器领域中的应用,主控芯片为STC89C51单片机,配以控制充电过程的模块,以及对电压进行转换和外部提示的电路来组成硬件系统。主要解决在充电过程中对蓄电池的保护功能,应用中具有很高的实用价值。

基于单片机的通用智能充电器设计

基于单片机的通用智能充电器设计
[ %]
因而实际用于判别充电 O7; P 由于温度的变化容易受环 境 影 响, 各阶段的变量主要为 $ !! 、 其 中 对 $ !! 的 检 测 需 要 有 足 !OBS , 够的 ) - / 分辨率和较高的电流 稳 定 度 P $ !! 的 测 量 与 ) - / 分 辨率、 充电电流的 稳 定 性 与 电 池 内 阻 之 间 有 以 下 关 系: 当电池 内 阻等于 ’" " (接近饱和充电) 时, 充电电流为 % !"" O), 电流漂 移为 ’ Z , 单节电池的最高充电电压为 % 1 ’+ V, 则此时 电 流 漂 移 可能引起的电池电压变化为 . OV P "CE 锂离子电池充电模式 在锂离子电池充电采样时, 测量到的电压是电池的在线电 压, 一般在线电 压 要 高 于 静 态 电 压 (与 内 阻 有 关) P 在充电器设 计中, 对锂离子电池充电各阶段 转 换 判 断 的 测 量 参 数 只 有 在 线 电压, 电压采样偏差 [ " 1 "’ V P "CF 自适应充电模式 智能充电器设 置 了 一 种 自 适 应 充 电 模 式, 在 这 种 模 式 下, 对未知型号的电池或放入某种 电 池 后 而 未 按 相 应 的 键, 则充电 器自动转入自适应充电模式 P 此 时 充 电 器 将 提 供 一 种 公 共 算 法 对电池进行预充 电, 并 对 其 进 行 型 号 识 别 判 断, 然后转入相应 的充电模式, 显示相应的型号 P 具 体 做 法 为: 检测充电电池电压
[ .] 。 >.?%)/. 构成显示电路
是否充电完毕 L
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累加电流时 间积 # A $ " A "

基于单片机的智能充电器毕业设计论文

基于单片机的智能充电器毕业设计论文

基于单片机的智能充电器毕业设计论文This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020长江学院毕业论文(设计)题目基于单片机的智能充电器院(系)机械与电子工程系专业自动化学生姓名王海成绩指导教师张胜群老师2015年06月摘要便携式应用的发展与普及提高了对充电电池性能的要求,而锂离子电池凭借其独特的有点,如能量密度高、使用寿命长、放电电压高和无记忆效应等,成为了便携式电子产品的首选电池。

然而,锂离子电池相对脆弱的特性,如过充电和高温可能对电池造成极大的破坏,对其充电电路提出了严格的要求,作为便携式产品的充电器,高集成度,高效率和准确的控制都是必须的特点。

针对锂离子电池的充电管理问题,本文采取了一种基于单片机控制的智能充电方法,通过单片机与充电管理IC的配合,设计并实现了锂离子电池充电保护电路,从而达到了提高充电效率,延长电池寿命和节能的效果。

关键词:锂离子电池;智能充电器;单片机;节能AbstractThe development and prevalence of portable applications require better performance of rechargeable batteries, while the Li-Ion battery becomes the best choice of portable electronic products because of its unique advantages, such as high energy density, long circle life, high voltage and absence of memory effects. However, the comparative fragility of Li-Ion battery, for example, to overcharging and high temperature, imposes stringent charge requirements on chargers. As portable applications, the chargers should be compact, high efficient and accurate.In order to manage the charge process of Li-Ion battery, the design and implementation of a Li-Ion battery charge protection integrated circuit based on intelligent control approach was presented by MCU assort withcharge management IC. So as to achieve improved charging efficiency and prolong battery life and energy-saving effect.Keywords:Li-Ion;Intelligent charger;MCU;Energy-saving目录第一章绪论锂离子电池具有较高的重量比、无记忆效应、可重复充电多次、使用寿命长、价格低等优点。

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基于单片机的智能充电器设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景、目的及意义 (1)1.2国外研究现状 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国研究现状 (2)1.3研究容与章节安排 (5)2 方案比较和选择 (6)2.1总体设计框图 (6)2.2电源模块 (7)2.2.1电源方案的选择 (7)2.3充电方法 (8)2.3.1锂电池的充电特性 (8)2.3.2充电方案的选择 (9)2.4 SOC估算方法 (10)2.4.1 SOC估算方法的选择 (10)2.5通信方式 (11)2.5.1 通信方式的选择 (11)2.6本章小结 (12)3 硬件设计与实现 (13)3.1单片机电路 (13)3.2充电电源电路 (16)3.2.1变压电路 (16)3.2.2整流、滤波电路 (17)3.2.3 TL494脉宽调制电路 (17)3.2.4 DC-DC电路 (19)3.3电压采集电路 (19)3.4温度采集电路 (21)3.5报警电路 (21)3.6本章小结 (22)4 软件设计与实现 (23)4.1软件开发环境 (23)4.1.1 Qt5.4集成开发环境 (23)4.2单片机程序设计 (23)4.2.1 整体设计逻辑概述 (23)4.2.2 电压、温度数据采集 (24)4.3上位机软件程序设计 (25)4.3.1 整体设计概述 (25)4.3.2 程序逻辑流程图 (25)4.3.3 UI界面 (25)4.4 上下位机的通信设计 (27)4.4.1 通信协议概述 (27)4.4.2 上下位机通信流程图 (27)4.5 本章小结 (28)5 调试与分析 (29)5.1充电电路检测 (29)5.2温度电路检测 (30)5.3电压电路检测 (31)5.4充电器运行检测 (32)5.5 本章小结 (33)6 总结与展望 (34)参考文献 (35)致谢 (37)1 绪论如今随着人们物质生活水平的提高,人们的出行越来越离不开电动交通工具,尤其是锂电池电动自行车。

对于锂电池的充电方案的研究也越来越多。

本章节从目前存在并应用的基于单片机的智能充电器的设计方案进行分析,集中分析锂电池充电器充电系统的研究背景、意义以及国外在这个方面的研究,明确本课题研究的主要目标、容及本论文的框架结构。

1.1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,在当前社会应用围极广[1]。

如今锂电池在出行工具、娱乐工具等领域市场所占比重很大[2]。

目前锂电池应用的领域很广泛,尤其是电动自行车领域。

2006年前后,锂电池组开始出现在我国的电动自行车领域。

到2008前后,以锂电池作为车载电池的电动自行车得以大围推广[3]。

如今锂电池电动自行车在我国已经普及[4]。

然而随着人们对锂电池产品需求的发展,锂电池的频繁充放电已经成为常态。

在三星手机出现爆炸事件发生后,人们对锂电池的安全性越来越重视,尤其是充电过程中,锂电池安全更为重要。

所以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,电源电池经常充放电,这对电池的寿命是极大地考验,再加上很多商用的的锂电池充电器不能很好的解决锂电池充电安全问题,所以需要更多的人去研究更安全的锂电池充电器。

一些大众的电池充电器采用的事高电流快速充电技术,在电池满电后不能做出判断,终止重点,这导致所充的电池组温度会很高,这极大的影响了电池组的使用寿命[6]。

当今社会,科学技术快速进步,关于锂电池的充电技术也有了突飞猛进的质变。

一些更为进准的充电控制算法开始出现,并被人们用在实际的充电器设计中。

为了满足人们对家用锂电池产品的安全性、智能性、人机交互性等方面的要求,充电器设计要更加智能化。

智能化的锂电池不仅能提高充电效率,使得资源高效利用还能减少充电时间,提高客户的体验度,并能保证锂电池的使用寿命[7]。

本设计采用的方案是用TL494芯片和单片机 STM32F103组合,并用Qt开发控制软件的整体方案。

TL494芯片作为充电电源的主控芯片,能满足电动自行车锂电池组的充电需求。

STM32单片机含资源很多,能很好的处理采集的数据和控制设计所需要的外设。

再加上上位机的软件能使得所设计的充电器智能、安全,同时保护好电池,保证电池的使用次数。

1.2国外研究现状市场需求增加是科技投入的动力,在智能充电器市场也是如此,相关的工作人员采用更为先进的方案实现充电器安全,智能。

在过去几十年里,由于锂电池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。

所以锂电池充电器的研究更加火热。

1.2.1国外研究现状德国 Mentzer UlectronicGmbH 和 Wemer Retzlafr [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。

他们所设计的动力电池充电系统,在充电过程中能智能的显示电池组的充电状态,包括电池组的电压、电流、温度。

此外整套系统还能用PC机控制。

其系统的一个特色便是测量电压的方案是用非线性电路来检测,并用脉宽信号控制充电过程中的电压和电流。

美国科技在智能充电领域也有很先进的技术,如知名的通用公司,研发出了纯电动车动力锂电池的充电系统,并将该系统用在了其产品EV1电动汽车上。

该公司的智能充电系统包括了温度检测控制模块、电量显示模块、软件控制模块等,其软件控制模块能智能的采集和显示温度和电压电流等数据[9]。

此外还有一些发达的国家也在积极的研发先进的电池组充电系统,如加拿大Zader 研发的电池组充电管理系统[10],日本青森工业研究中心[11]一直在研发的电池组智能充电系统,韩国 SAMSUNG公司设计的SDI BMS[12]和DEV5-5系统功能都比较完善。

1.2.2国研究现状我国作为一个电池的生产大国和消费大国,每年会生产和消费巨量的锂电池,但是在电池的充电技术方面投入的研发精力和资金相对于国外比较少。

最近几年国家一直倡导中国要从制造到智造转型,并加上消费升级,我国的锂电池充电器市场越来越大。

在电动自行车领域,随着轻捷、体积小的锂电子电池组代替原来笨重的铅蓄电池,该领域对智能的锂电池充电器需求更多。

如今在我国,随着单片机、传感器等技术的快速发展,智能的锂电池充电器充电和控制技术也在迅速发展[13]。

在我国,高校是很多先进科学技术研发的前沿阵地,在电池的充电技术方面也是如此。

如今我国的好多工科专业强势的大学,如知名的清华、北理、北航、北交、大学等,在原先研究的技术基础上通过和相关企业合作,将研发的技术转化为实际产品。

其中高校中最为代表性的有,由理工大学研究所研发的智能锂电池组充电管理系统EQ7200HEV。

企业中研究成果最为突出的有比亚迪公司,其公司所研发的智能电池组充电管理系统已经具有国际科技水平。

当前,在国,对于锂电池组的充电系统的研究主要研究重点在充电温度控制,电池组的电压、电流检测,电池的剩余容量估算和充电过程中的供电电源的电压电流控制等方面[14]。

基于52单片机开发智能充电器系统技术成熟、操作方便、成本较低,在单片机技术应用广泛的今天,开发产品更容易为人们所使用。

王晔和马斋爱拜[15]将AT89C52、MAX1898、光耦6N137和LM7805联系在一起设计了锂电池智能充电器系统。

他们所设计的充电系统能先检测电池组的SOC,如果电池SOC过低,便能够预先低电流充电,在电池剩余容量在一定的SOC方位,将实现高电流快速充电,当电池组的开路电压接近最高值时,便进行高电压低电流充电,在此过程中一直监控充电系统的温度和SOC值,如果出现异常,系统将自动断电、报警,保证了充电的安全性。

他们所设计的充电系统较好的满足了人们对于充电产品的需求,但是该系统的人机交互性还有待提高。

王晓侃和苏全卫[16]设计的系统是基于AT89C2051 单片机的。

该系统在充电过程中能智能的显示电池的电压、SOC值、电流、电池组温度等状态数据。

同时其系统还具有电池组管理功能,能合理的提高电池的使用寿命。

该系统设计功能性强,人机交互性好,但将多项功能集中在一起,出现问题时,修复成本高。

朋[17]设计的电动自行车锂电池组充电管理系统,采用的控制芯片是 BQ77910 芯片,其系统在硬件的基础上还设计了监控软件用来管理整个系统。

该系统能实时的检测和显示电池组的当前各类数据,在充电过程中,即时的通过单片机处理,然后优化充电方案,能有效的避免出现充电短路等问题。

该系统整体功能完善,不过集成化有待提高。

杜江[18]采用两路CAN实现CECU与VMS和LECU的通讯。

其系统采用了性能较高的TMS320F2808芯片,在利用片资源AD模块精准的采集数据,为了提高采集数据的精准度,在采集温度数据、电压数据、电流数据时,该系统都是多路采集,这充分的利用了单片机的片资源。

该设计还利用脉宽调制技术控制风扇,这保证充电系统的温度得到有效控制。

该系统只是进行了仿真,在理论上进行了验证,能否做出产品有待验证。

贾小龙[19]设计的锂电池充电监控管理系统,不仅有硬件设计还有软件设计。

该系统的软件设计部分能实时的监控和显示电池组的状态信息。

硬件设计部分是整个设计的关键,能实现电池组的电压、温度、电流的数据采集和数据处理,电池剩余容量的估算等功能。

整个系统的设计功能很好的实时显示电池组的各种数据,但是在系统的稳定性方面还有待进一步完善。

王凤波[20]设计的基于AD7280A的中型锂离子电池组管理系统利用扩展卡尔曼滤波在Thevenin电池模型上对SOC初值进行了修正,提高了SOC估算的精度,减少能量耗散的同时,大大提高了系统的安全性。

但此系统可扩展性差,在减少电能损耗方面还有待进一步研究。

吴迪[21]在锂电池充电控制与管理方法研究过程中重点解决了一下三个方面,单体锂电池主动充电控制方式、过热保护和过充保护。

但是其系统基于遗传算法的运行机制比较复杂工作量较大,运行速度相对较慢。

清华大学的元栋,晓明等[22]采用了8xC749单片机,设计了电动自行车智能充电器的方案,重点介绍了均衡充电和脉冲充电两种技术,该技术较为先进,具体的实用性,需要进一步研究。

综上所述,这些研究虽然都取得了一些成果,但是同样存在系统架构、电路庞大,成本高等特点。

与此同时由于各种电池的充放电特性有区别,再加上实验资源缺乏,具体的解决方案不完善,好多设计都存在充电效率低下的状况。

另外,这些虽是具备了基本的检测、监控、报警等功能,但在数据采集方面,其可靠性、准确性和抗干扰性等与国外仍有较大差距。

因此还需要好长时间才能追上国外的技术水平。

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