开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文

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基于51单片机锂电池电压电流及容量检测设计论文

基于51单片机锂电池电压电流及容量检测设计论文
方案二
采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器,STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。该单片机功耗低、接口丰富,成本低廉,完全能满足本设计要求。
方案三
采用单片机芯片控制MSP430单片机是美国德州仪器(TI)推出的一种16位超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor),主要是针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”混合信号处理的解决方案。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机,具有可靠性高、功耗低、扩展灵活、体积小、价格低和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域,有效地提高了控制质量与经济效益,已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。然而其成本太高,故舍弃。
改善环境污染。目前,动力锂电池已完全在电动自行车上使用,而且发展情况良好,因此,锂电池在电动汽车上面应用研究也提上日程,虽然技术还尚未成熟,但市面上已经出现了纯电动的汽车和双能源汽车。另外,国防、航空航天领域也对锂电池的应用非常看好,可作为军事装备中的电源。
在航天事业中,锂电池可与太阳能电池联合组成供电电源,这个电源不管是从外形还是性能方面,都要优于镍镉电池或者锌银电池组成的联合供电电源,而且它的小型化对航天器件的应用非常重要的。国内外一些小卫星项目上已经开始应用锂电池组作为蓄电池。随着微电子技术的不断发展壮大,小型化的设备日益增多,对供电电源的要求也在不断提高。锂电池已进入了大范围的实用,例如,最早出现在心脏起搏器中的能源就是锂亚原电池,因其自放电率极低,放电电压十分平缓,让起搏器植入人体长期使用不再是想象。另外,广泛用于集成电路的电源是锂锰电池,它有高于3.0V的标称电压,广泛用于计算机、计算器、手表中。现在,锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、航灯、家用小电器、电动车上,可以说是最大的应用群体。

锂离子电池的开题报告

锂离子电池的开题报告

锂离子电池的开题报告锂离子电池的开题报告1. 引言锂离子电池是一种重要的电化学能量储存装置,广泛应用于移动电子设备、电动汽车和可再生能源等领域。

本报告旨在探讨锂离子电池的原理、性能以及未来发展方向。

2. 锂离子电池的原理锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。

正极材料通常使用锂化合物,如锂铁磷酸盐(LiFePO4)或锰酸锂(LiMn2O4)。

负极材料则是石墨,锂离子在充放电过程中在正负极之间迁移,通过电解质和隔膜的导电性,完成电荷的传递。

3. 锂离子电池的性能锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率的优点。

其高能量密度使其成为移动电子设备的理想选择,而长循环寿命则使其在电动汽车领域具备广阔的应用前景。

此外,锂离子电池的低自放电率也使其能够长时间储存电能。

4. 锂离子电池的挑战锂离子电池在实际应用中仍然存在一些挑战。

首先,正极材料的容量和循环寿命仍然有待提高。

其次,负极材料的容量也是限制电池性能的因素之一。

此外,电解质和隔膜的稳定性和导电性也需要进一步改进。

5. 锂离子电池的未来发展方向为了克服上述挑战,研究人员正在不断探索新的材料和技术。

一种可能的发展方向是采用新型正负极材料,如硅基负极材料和锂硫电池。

这些材料具有更高的容量和能量密度,但也面临着循环寿命和稳定性的问题。

另一个发展方向是改进电解质和隔膜的性能,以提高电池的安全性和导电性。

6. 结论锂离子电池作为一种重要的能量储存装置,已经在许多领域得到广泛应用。

然而,仍然存在一些挑战需要克服。

通过不断的研究和创新,相信锂离子电池将会在未来取得更大的突破,为人类的生活和工业发展带来更多便利和可持续性。

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)根据电池的基本工作特点,介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。

工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。

通过对电池状态的跟踪,对电池进行全面监论文格式论文范文毕业论文【摘要】根据电池的基本工作特点,介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。

工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。

通过对电池状态的跟踪,对电池进行全面监测和控制。

该设计满足了多方面的要求,增强了锂电池的功能性,提高了可靠性和可维护性。

【关键词】锂电池管理;电量监测;温度检测;电压电流检测1、前言现在手机等小型智能设备中的电池多选用锂电池。

锂电池具有自放电率极低,放电电压平缓等优点。

然而锂电池在使用中最关键的就是充放电过程。

比如要对电量进行监控,已充多少电,还需多久充满,已用多少电量,还有多久待机时间。

其次就是电池使用的安全问题,电池温度的监测必不可少。

为此,项目组根据锂电池管理的几个必不可少的因素进行了研究和开发,旨在研究过程中优化管理系统,提高电池性能。

2、系统的硬件设计图1 系统电路图电压采样、电流采样和温度采样测量锂电池的电压、电流和温度,并通过ADC转换为数字信号输出给单片机,经过内部处理后用LCD显示。

同时,AT89S52通过采样到的三个信号值进行电量算法的计算和显示。

另外对锂电池的电压、电流和温度实施监控。

1 单片机及外围电路为了充分利用单片机的IO端口和外设并降低设计成本,系统选用了AT89S52。

该单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 系统可编程Flash 存储器。

片上Flash 允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,完全满足系统需要。

基于单片机的电量检测论文

基于单片机的电量检测论文

山东理工大学电气与电子工程学院课程设计说明书设计题目基于单片机的电量检测设计(一)专业班级学生姓名学号指导教师起止日期随着电力系统电量的日益扩大和电压运行等级的不断提高,传统的电量检测系统暴露出越来越多的缺点,难以满足现代电网向自动化、数字化发展的需要。

本文首先系统的阐述瞬时无功功率理论计算方法,其中由瞬时有功功率和无功功率、瞬时有功电流和无功电流和瞬时无功功率理论和传统功率理论比较三部分组成;其次概述了霍尔传感器的工作原理和各项工作技术指标;最后,简单介绍本次设计硬件系统的设计方案,其中包括控制电路、单片机AT89C51的选择、ADC0809模数转换部分、独立式按键键盘输入部分、LED静态显示部分方面的设计。

由于本人能力有限没能很好的完成软件部分的设计以及仿真,这成为本次设计的一个很大的遗憾。

关键词瞬时无功功率理论霍尔传感器 AT89C51 ADC0809With the growing electricity power system and the increasing level voltage operation, the traditional power detection system exposes more and more shortcomings, it is difficult to meet the modern grid automation, digitization development needs. This article first systematic exposition of the instantaneous reactive power theory calculation method in which the instantaneous active and reactive power, the instantaneous active current and reactive current and instantaneous reactive power theory and the traditional theory of comparative power of three parts; followed by an overview of the Hall sensor works and technical specifications of the work; Finally, a brief introduction of this design of the hardware system design, which includes a control circuit, chip microcomputer AT89C51 choice, ADC0809 analog-digital conversion part, stand-key keyboard input section, LED static display some aspects of the design. Since I could not very well limited ability to complete the software part of the design and simulation, which became this design a lot of regret.Keywords Instantaneous reactive power theory Hall sensor AT89C51ADC0809目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)2 瞬时无功功率理论 (2)2.1瞬时有功功率和无功功率 (2)2.2瞬时有功电流和无功电流 (4)2.3瞬时无功功率理论和传统功率理论比较 (5)3 霍尔电量传感器…………………………………………… 7酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

基于单片机的电量检测系统设计

基于单片机的电量检测系统设计

基于单片机的电量检测系统设计基于单片机的电量检测系统设计I基于单片机的电量检测系统设计摘 要要随着电力系统电量的日益扩大和电压运行等级的不断提高,传统的电量检测系统暴露出越来越多的缺点,难以满足现代电网向自动化、数字化发展的需要。

暴露出越来越多的缺点,难以满足现代电网向自动化、数字化发展的需要。

本文首先概述了WB 系列交流电量传感器的工作原理和各项工作技术指标,并做了硬件系统的设计,包括控制电路、模块转换部分、键盘输入部分、LED 显示部分方面的设计。

然后介绍了ADC0809和74HC595中电子接口的各项特性,同时对单元的结构原理和功能划分进行了分析和研究,选择了合适的各种数据转换软件按。

通过分析和研究,提出了软件系统方面的设计方案,最关键的问题是A/D 转换程序的设计、主程序和子程序的流程方案计、主程序和子程序的流程方案关键词 A/D 转换器转换器 LED 显示器显示器 ADC0809 74HC595单片机单片机基于单片机的电量检测系统设计基于单片机的电量检测系统设计POWER DETECTIO SYSTEM BESEDON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTWith the growing power system capacity and the increasing level voltage operation, the traditional amount of power detection system weaknesses exposed more and more difficult to meet the modern power grid to the automation, digital development.This paper outlines the WB series AC power sensor working principle and the work of technical indicators, and made the hardware system design, including control circuits, modules conversion component, keyboard part, LED showed that some aspects of the design. Then introduced the ADC0809 and the 74HC595 in the electronic interface properties, while the structural principles and functions of cell division was analyzed and studied, the suitable range of data conversion software by. Through analysis and research, the design of software systems, the most critical issue is A / D conversion process of design, the main program and subroutine program flow.KEYWORDSA/D conversion chip 74HC595SCM ADC0809 LED display chip录目 录中文摘要 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机的蓄电池电量检测系统设计开题报告

基于单片机的蓄电池电量检测系统设计开题报告

基于单片机的蓄电池电量检测系统设计开题报告随着科技的不断发展,电力能源的利用和管理越来越受到重视。

蓄电池是一种常见的储能设备,广泛应用于各种电力系统、通信设备、家用电器等领域。

然而,蓄电池的充放电状态是一个关键的参数,直接影响其性能和寿命。

对蓄电池电量进行检测和管理成为了一项重要的工作。

本设计拟采用单片机技术,设计一种基于单片机的蓄电池电量检测系统,以实现蓄电池电量的准确测量和状态监控。

1. 设计背景随着蓄电池的广泛应用,对电池电量的准确检测和管理愈发重要。

传统的蓄电池电量检测方法主要依靠电压测量,然而,由于电池内阻、温度等因素的影响,仅仅依靠电压测量的方法已经无法满足实际需求。

基于单片机的蓄电池电量检测系统的设计是必要的。

2. 设计目标本设计旨在设计一种基于单片机的蓄电池电量检测系统,能够准确测量蓄电池的电量,并实现对蓄电池充放电状态的实时监测。

具体目标如下:(1) 实现对蓄电池电压、电流、温度等参数的准确测量。

(2) 基于所测量的参数,计算出蓄电池的电量,并进行显示。

(3) 实现对蓄电池的充放电状态进行实时监测,并能够发出警报。

(4) 设计简单、成本低,易于实现和推广。

3. 设计原理本设计采用单片机作为核心控制器,通过采集蓄电池的电压、电流、温度等参数,利用数学模型进行计算,并结合LCD显示屏进行显示。

具体原理如下:(1) 采集电压和电流:通过传感器采集蓄电池的电压和电流信号,经过模数转换器(ADC)转换成数字量信号。

(2) 采集温度:通过温度传感器采集蓄电池的温度信号,同样经过ADC转换成数字量信号。

(3) 数据处理:通过单片机对所采集的数据进行处理,计算蓄电池的电量和温度,并进行显示。

(4) 实时监测:对计算得到的电量和温度进行实时监测,当电量过低或温度过高时,发出警报。

4. 设计方案本设计采用STC89C52单片机作为控制核心,驱动LCD1602液晶显示屏进行显示,通过MAXxxx传感器模块采集蓄电池的电压、电流和温度信号。

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)【摘要】根据电池的基本工作特点,介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。

工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。

通过对电池状态的跟踪,对电池进行全面监测和控制。

该设计满足了多方面的要求,增强了锂电池的功能性,提高了可靠性和可维护性。

【关键词】锂电池管理;电量监测;温度检测;电压电流检测1、前言现在手机等小型智能设备中的电池多选用锂电池。

锂电池具有自放电率极低,放电电压平缓等优点。

然而锂电池在使用中最关键的就是充放电过程。

比如要对电量进行监控,已充多少电,还需多久充满,已用多少电量,还有多久待机时间。

其次就是电池使用的安全问题,电池温度的监测必不可少。

为此,项目组根据锂电池管理的几个必不可少的因素进行了研究和开发,旨在研究过程中优化管理系统,提高电池性能。

2、系统的硬件设计图1 系统电路图电压采样、电流采样和温度采样测量锂电池的电压、电流和温度,并通过ADC转换为数字信号输出给单片机,经过内部处理后用LCD显示。

同时,AT89S52通过采样到的三个信号值进行电量算法的计算和显示。

另外对锂电池的电压、电流和温度实施监控。

2.1 单片机及外围电路为了充分利用单片机的I/O端口和外设并降低设计成本,系统选用了AT89S52。

该单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 系统可编程Flash 存储器。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,完全满足系统需要。

AT89S52通过控制端口设定外设工作。

单片机的P0并行端口接收ADC转换后的电压、电流的数字信号,P1端口用来LCD显示,P2.5端口接收DS18B20检测到的串行温度信号,另外通过其他端口进行ADC转换和LCD显示的控制。

2.2 电压、电流检测电路对电压的监测采用传统的测量方法,测量电阻上的电压或者是经限流电阻直接输入到ADC转换模块。

锂离子电池自动充放电系统的设计开题报告

锂离子电池自动充放电系统的设计开题报告

锂离子电池自动充放电系统的设计开题报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:本科毕业设计开题报告题目:锂离子电池自动充放电系统的设计专题:院(系):电气与信息工程学院班级:电气09-12班姓名:徐圣男学号: 24号指导教师:朱显辉教师职称:讲师黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题目锂离子电池自动充放电系统的设计来源工程应用1、研究目的和意义随着微电子技术的快速发展,使得各种各样的电子产品不断的涌现,并朝着便携和小型轻量化的趋势发展。

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的发展。

常见的可充电电池包括镍氢电池、镍镉电池、锂电池和聚合物电池等。

其中,锂电池以其高的能量密度、稳定的放电特性、无记忆效应和使用寿命长等优点得到广泛的应用。

目前绝大多数的手机、数码相机等均使用锂电池。

电池的使用寿命和单次循环使用时间与充电器维护过程和使用情况密切相关。

一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足,而且还可以对电池起到一定的维护作用,修复由于使用不当而造成的记忆效应,即电池活性衰退现象。

但锂电池的不足之处在于对充电器的要求比较苛刻,对保护电路的要求较高。

其要求的充电方式是恒流恒压方式,为有效利用电池容量,需将锂离子电池充电至最大电压,但是过压充电会造成电池损坏,这就要求较高的控制精度(精度高于1%)。

另外,对于电压过低的电池需要进行预充充电终止检测除电压检测外。

还需采用其他的辅助方法作为防止过充的后备措施,如检测电池温度、限定充电时间,为电池提供附加保护等。

为此,研发性能稳定、安全可靠、高效经济的锂电池智能充电器显得尤为重要。

本课题采用单片机为控制电路来制作一个能用LCD显示充电电压和电流,能够定时开关和充完自动停充的4.2V的锂电池智能充电器。

采用单片机和充电集成电路进行充电器的设计,不但能够实现对锂电池进行充电,而且还能够实现相应的过压和温度保护,从而可以充分发挥锂电池的性能,并避免了充电器在充电时可能对电池造成损害的情况发生,具有一定的智能功能。

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三、研究பைடு நூலகம்容及实验方案
本课题是设计一个锂离子电池电量检测系统,研究对象为符合国标GBT的锂离子电池,其主要参数有:标称电压 3.7V,标称容量 1050mAH,充电电压 4.2V。自己通过网络、图书馆书籍等各种途径的资料搜索并进行充分学习与理解,对锂离子电池电量检测原理、以及一些单片机的程序编写有充分的了解。
该系统由模拟量参数采集、电量检测、中央处理控制(单片机)及LED驱动显示等相应模块组成。基于单片机,电量检测模块主要采用BQ2040,BQ2040电池能源管理集成电路可以用来精确记录独立电池组或安装状态电池的电量,它支持镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池的电量测量,BQ2040采用电源系统管理Vei1.0(SMBus)协议,支持智能电池数据管理命令(SBData)和智能电池充电控制(SBData)功能,通过串行接口可以测试电池充电状态、剩余电量、放电剩余时间、电池材料等信息。电池状态可用LED形象地来表示,通过内部计数器和温度传感器估算自放电程度,也通过放电周期来校准和更新电池实际容量,外接EEPROM内写有初始化程序,控制电池的管理工作。
为了提高电池的使用率及全面掌握电池的状态,大多数设备在应用场合需要显示电池组的剩余电量信息,以供使用者明确电池组的工作状态,及时对电池组进行充电。在电池放电过程中,电池电压与剩余电量、工作时间之间并不是线性关系,所以并不能简单地采用电压采样、函数计算剩余电量。针对该要求,设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统,该检测系统的设计对全面掌握锂离子电池的电量状态,提高其利用率具有现实意义。本设计的研究成果若能广泛应用于便携式电子产品,为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。
2、单片机外围电路及相关电路设计。(3月16日--4月1日)
2、根据系统功能规划,完成系统电气部分的设计。(4月2日---4月15日)
3、控制软件设计。(4月16日---5月1日)
4、总体调试、绘制总电路图及测量数据。(5月2日--5月15日)
5、整理设计材料,编写毕业设计论文。(5月16日--5月31日)
一、选题的依据及课题的意义
随着手机、数码相机、摄像机、手提电脑、音频视频播放器等便携式电子设备的迅猛发展,由于其便携性的特点,便携式设备必须由电池来进行供电。目前,便携式仪表的主流供电电池有铅酸电池,镍镉电池,镍氢电池,锂电池和锂聚合物电池等。与其它主流可充电电池相比,具有高单体电池电压、高功率密度、长循环寿命、无记忆效应、低自放电率等优点。锂电池是指以锂为负极材料的化学电池的总称,大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,该类电池具有较高能量质量比和能量体积比。
二、研究概况及发展趋势综述
锂电池常用的电量检测方法有两种,一种是利用库仑计,根据电池工作的电流与时间进行计算出电池的实际容量,此种检测方法是最准确的检测方法,一般用的芯片有TI,美信等电池管理芯片,但是成本太高,调试复杂。另一种方法是利用电池工作的电压曲线来分析出电池的容量,这种方式比较简单,成本也低,由于直接采用比较器如LM339,LM324等,检测精度低,检测相对很不准确,温漂大,功耗大。
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南昌工程学院
09级毕业(设计)论文开题报告
机械与电气工程学院系(院)电气工程及其自动化专业
题目基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计
班级09电气工程及其自动化(1)班
学号
指导教师饶繁星
日期2013年1月4日
南 昌 工 程 学 院 教 务 处 订 制
题目:基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计
此外还要对其进行硬件设计和软件设计。硬件设计要将各功能模块组装起来形成一个合理的方案,软件设计要根据系统功能要求,进行单片机软件设计,并对单片机进行模块的编程,用Protel、Proteus等软件画原理图进行仿真和测试。
四、目标、主要特色及工作进度
1、明确电池相关的技术参数,查阅以及收集相关资料,进行系统总体规划设计。(2月27日---3月15日)
五、主要参考文献
1、张友德,赵志英,涂时亮.单片机微型机原理、应用与实验.上海:复旦大学出版社,2004
2、张培根,孙占辉,张欣,张村峰.MCS-51单片机原理与应用.北京:清华大学出版社
3、吴宇平,锂离子电池应用与实践.北京:化学工业出版社,2004
4、郭炳焜,锂离子电池.长沙:中南大学出版社,2002
5、BQ2040 Gas Gauge IC With SMBus Interface, Texas Instruments Incorporated,2005
指导教师
年月日
系意见:
年月日
在满足要求的前提下,本设计尽可能采用简单的锂离子电池电量检测方案,提出的基于单片机的锂离子电池电量检测方案,抗干扰能力强,并且可以实现对锂离子电池电量的高精度检测。
在本设计方案中,没有考虑电池老化等复杂因素对电量检测精度产生的负面影响,所以检测结果稍有误差。未来在要求更高精度的锂离子电池电量检测应用中,该检测系统必须考虑这些复杂问题对检测精度的影响,还需要做进一步的改进,让检测精度提高一个水平。
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