智能充电器的设计开题报告
智能充电器设计报告
智能充电器（一）设计摘要本课题首先研究各种电池（包括常用的镍镉、镍氢、锂电池）的充电特性，为智能充电器实现最优充电算法提供理论依据。
根据各种电池的充电要求，设计以ATmega32单片机为系统控制器，开关式直流电压变换器为功率变换主电路的系统主体结构。
一个安全可靠高效的充电器就需要能够在电池的充电过程中能够严格的控制电池的充电电流、电压、温度等物理参数。
因此，智能型充电器包括恒流/恒压控制环路、电池电压监测电路等基本单元。
（二）系统设计本文设计的充电器包括单片机核心控制器、DC/DC功率变换电路、电压电流采样调理电路、温度及充电时间监控模块、128×64 LED 显示模块、RS232接口通信模块以及键盘输入模块。
充电器整体电路如图1。
系统如图所示：图1 系统结构图（三）理论分析（1）镍镉/镍氢电池充电原理及方法镍镉/镍氢电池的充电过程分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
预充电：首先检测电池的电压是否达到 1.2V，若不到这个电压值，则对这电池应先用C/4小电流充电，使其满足进入快速充电阶段的充电条件。
快速充电：以1C至2C充电速率对电池进行恒流充电。
充电过程中，镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍，氢氧化镉还原为镉。
在这个过程中产生的气泡，聚集在极板两边，这样就会减小极板的有效面积，使极板的内阻增大。
由于极板的有效面积变小，充入全部电量所需的时间增加。
如何判断快速充电状态的结束是最为关键的。
对快速充电状态转入补充充电状态进行控制的方法主要有定时控制、电压控制、温度控制和综合控制法等，我们采用综合控制法。
判定参数为：1、电压负增量，当-△V达到设定值时，可判定快速充电阶段结束；2、最大充电时间；3、电池温度达到温度门限。
当充电过程中达到三个参数中任一条件时都可认定快速充电结束。
补足充电：为了保证充入100%的电量，还应加入补足充电过程。
补足充电速率一般不超过0.3C。
在补足充电过程中，温度会继续上升，当温度超过规定的极限时，充电器转入涓流充电状态。
智能充电器的设计开题报告
太原工业学院毕业论文开题报告学生姓名：张恒学号：102033430系部：自动化专业：电气工程及其自动化论文题目：基于充电模式感知的智能充电器系统设计指导教师:刘彬2014年2月22日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．学生的“学号”要写全号（如072074123），不能只写最后2位或1位数字；4.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2009年3月15日”或“2009-03-15”；5.指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。
毕业论文开题报告一．论文研究目的及意义：在现今的电子电器高度发展的时代，现代通讯设备、便携式电子产品、笔记本电脑、电动车等普遍使用蓄电池作为电源，应用非常广泛，然而大多数设备中的蓄电池，只能使用专用的充电器进行充电，不能跨平台使用，当家里的电子产品很多时就会需要配备单独的各种各样的专用充电器，很不经济。
而且普通的充电器充电策略比较单一，只能进行简单的恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率降低。
另外，充电即将结束时，电池发热量很大，从而造成电池极化，影响电池寿命。
目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类型。
本设计主要针对镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）这三种电池的识别和自动充电，首先需要充分考虑以下三种用的比较广泛的电池的充电特性，针对每一种电池的特性给出不同的充电模式以及相应的算法，然后在充电时根据自己的电池的特性选择相应的模式。
全自动充电器的设计[开题报告]
![全自动充电器的设计[开题报告]](https://img.taocdn.com/s3/m/2aed4ef20722192e4436f6d5.png)
开题报告
电子信息工程
全自动充电器的设计
图3-2 软件流程图
系统主流程包括初始化函数、电池检测函数、预充电子程序、快速充电子程序和涓流充电子程序。
（1）单片机上电后初始化
在开始充电时，对系统进行初始化，STC12C5A60S2单片机各个端口初始化、堆栈指针初始化、寄存器初始化、中断设定和根据电池类型设定它能够承受的最大电压。
初始化过程将清除上次充电的所用记录，同时启动系统的监控函数，并复位中断系统，一般放置电池前完成。
（2）调用检测电池的子程序
连续3次检测电池电压，如果电压值大于1.0V，则认为充电器内已放入电池；如果系统认为无电池，就退出函数，再重新开始执行检测电池的子程序。
确认充电器中存在电池后，。
电动车智能充电器设计报告
. . .“电动车”智能充电器目录容摘要:................................................................. ...................................................... Abstract............................................................ ..............................................................关键字.................................................................. ..................................................Key word................................................................ ................................................背景.................................................................. ..............................................................一、方案比较与论证.................................................................. ....................................1．1电源模块..................................................................1 / 23..........................................1. 2 充电方法.................................................................. .........................................二、工作原理.................................................................. ................................................2. 1电源充电电路.................................................................. ...................................2. 2延时与报警电路.................................................................. ................................2. 3充、放电与定时电路.................................................................. ...........................2. 4数据采样与反馈电路.................................................................. .........................2. 5显示电路.................................................................. ..........................................三、单片机软件设. . .计.................................................................. ....................................3. 1软件功能.................................................................. ..........................................3. 2流程图.................................................................. .............................................四、安装与调试.................................................................. ............................................五、结论.................................................................. ........................................................六、电路原理总图七、参考文献.................................................................. ................................................附录一（程序清单）附录二（元器件清单）3 / 23摘要：该项目以达盛科技提供的52单片机为核心，使用大功率开关电源，利用继电器产生可用微小的电流，用以控制不同阶段的充电电流的要求。
智能型大功率蓄电池充电机的设计与实现的开题报告
智能型大功率蓄电池充电机的设计与实现的开题报告一、选题背景随着电动汽车等新能源产品的逐步普及，大功率蓄电池逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
而为了保证蓄电池能够充电，充电机的功能也愈加重要。
传统的充电机虽然可以完成基本的充电功能，但是在大功率充电方面存在一定的局限性。
为此，本文选择设计并实现一种智能型大功率蓄电池充电机，以满足现代生活的需要。
二、选题意义传统的充电机由于不能满足大功率充电的需求，因此在满足人们生活需要的同时，也难以满足现代社会高速发展的需求。
而本文所设计和实现的智能型大功率蓄电池充电机，可以较好地解决这一问题。
该充电机具有智能化的特征，能够进行自动调节和控制，实现智能化操作与管理。
同时该充电机还具有较高的功率，可以快速充电并且充电效果良好。
因此，该充电机的设计和实现具有很高的现实意义。
三、选题内容本文选题为智能型大功率蓄电池充电机的设计和实现。
具体内容包括：1. 智能化控制功能的设计和实现：该部分主要包括控制算法的设计和实现、人机交互界面的设计和实现、数据存储和管理等。
2. 模块化设计与实现：为了方便后续的扩展和升级，本文所设计和实现的充电机具有模块化结构。
模块化设计不仅能够减少大量的重复性工作，而且也可以提高后续升级的可行性。
3. 高效的充电功能设计与实现：该部分主要针对充电效率方面进行设计和实现，达到快速充电和充电效果良好的目的。
四、选题方法本文所选取的方法是以软件和硬件为两个主要方向。
在软件方面，采用嵌入式系统的开发技术，结合C语言对系统进行开发；在硬件方面，采用ARM Cortex-M3处理器和一些其他外设实现系统结构的构建，同时利用电池管理芯片和电荷管理模块对充电过程进行控制和调整。
五、预期结果本文所设计和实现的智能型大功率蓄电池充电机能够满足大功率充电的要求，并且为了方便用户的操作，添加了人机交互界面。
同时，该充电机拥有高效的充电功能，能够迅速完成充电，并且充电效果良好。
手机充电器的设计与制作【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程手机充电器的设计与制作一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着经济社会的发展，手机已经成为人们交流必不可少的生活用品之一了。
从最初的黑白屏机，到后来得彩屏机，再到现在的智能机，手机经历了很多的发展。
而手机充电器，从有了手机以来，也随之一起产生了，一般都会随机配备。
手机充电器其实都是由一个稳定电源（主要是稳压电源提供稳定工作电压和做够的电流）加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。
和手机一样，手机充电器也经历了很多发展。
到现在为止，主要有以下几种：1、座式充电器。
座式充电器携带方便，使用便利。
一般分为两相固定插脚和两相/三相可变插脚。
其功能主要取决其使用的智能芯片IC。
目前IC已经发展到第三代，经过前两代IC的改进，使用第三代IC制造的座式充电器功能较为完善，可直接被手机使用充电。
2、旅行充电器。
旅行充电器体积小巧、便于携带。
其接口线是固定在变压器或者将变压器和接线分开。
变压器和接线分开的旅行充电器只需简单的更换接口线就可以为不同型号的手机充电。
并且，旅行充电器一般都设有防过载保护电路。
3、车载充电器。
车载充电器用汽车点烟器作为电源直接为手机充电。
提高电压较低，车载充电器内部只需有过载保护电路即可。
4、太阳能手机充电器。
利用太阳能转化成电能直接对手机进行充电。
而使用手机的人都有过这样的经历，外出时手机电池突然没电了，因充电器不在身边或者找不到可以充电的地方，影响了手机的正常使用。
而太阳能手机充电器只要在有阳光的地方利用USB接口就可以对手机进行充电。
而另一方面，太阳能无污染、资源充足也为太阳能手机充电器的发展打下了很好的基础。
近年来，环境污染、生态破坏、资源枯竭等问题已经日益严重，寻找一种可持续、无污染的新能源已经被越来越多的人重视。
世界各国也竞相实施了可持续发展的能源政策。
显然，太阳能，由于其无污染、来源充足、利用简单等因素，成为近年来最受瞩目的新资源之一。
智能充电器的设计(毕业设计)
毕业设计附件题目：智能充电器的设计姓名：王研学号：16学院：信息学院专业：电子信息工程指导教师：萍协助指导教师：2011年5月23日目录开题报告 (1)翻译外文资料及译文 (2)程序清单和图纸 (3)北京联合大学毕业设计（论文）开题报告题目：智能充电器的设计专业：电子信息工程指导教师：萍学院：信息学院学号：16班级：0708030303 ：王研一、课题任务与目的任务：针对电动车常用的动力电池的特点，以单片机作为控制芯片，结合国内外现行的各种充电技术和充电器设计方案，设计一款基于单片机控制的智能充电器，以达到最佳的充电效果，使智能充电器具有良好的性能指标，电路简单可靠。
研究目的：随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧，作为新型交通工具的电动车的研究日益受到重视，从我国国情和人们的消费水平出发，电动车具有广阔的发展前景。
作为电动车核心部件的电池及其充电器，其性能的优劣，直接影响电动车的质量状况。
针对电动车充电技术的要求，为了使电动车充电器获得良好的性能指标，必须寻找最佳的充电模式，我要设计一款基于单片机控制的智能充电器，涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电组合起来的充电方式，这种充电方式经理论和实践表明，可达到最佳的效果，使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命，可满足不同电动车动力电池的复杂充电要求，为提高蓄电池的性能和可靠性提供有效的途径，对环保、节能型电动车和充电器的设计和开发具有重要的意义，同时，研制性能良好的智能充电器，会带来显著的经济效益和良好的社会效益。
二、调研资料情况1 电动车用电池的现状和发展趋势电池作为电动车动力来源，目前应用于电动车的可充式二次电池主要有:铅酸(Lead Acid)电池、镍福(Nickel Cadmium)电池、镍氢(Nickel Metal Hydride)电池和锂(Lithium)电池[1]。
（1）镍一氢电池(Ni-MH )此类蓄电池的比能量高，寿命长，有较高的比功率，污染轻等优点，被认为是较好的电动车用蓄电池。
开题报告-智能充电器设计
·具有预充功能。
·具有充电保护功能。
·具有自动断电功能。
·具有充电完成报警提示功能。
毕业论文开题报告
3．本课题的重点和难点
重点：能够识别所要充的电池是否可充，并对其充电状态进行必要的声光提示。
[2] 李华.MCS-51单片机接口技术与运用.北京航天航空大学出版社
[3] 胡汉才.单片机接口技术与运用.清华大学出版社
[4]胡崇岳. 现代交流调速技术 . 北京：机械工业出版社. 1998
6．研究进度
2010.9.10-2010.9.15 调研、查阅文献
2010.9.16-2010.9.30 方案确定、提交开题报告
2010.10.1 - 2010.12.31 整体设计与仿真、基本完成硬件制作、完成大部份软件设计
2011.1.1 - 2011.4.30 软硬件调试与测量、完成全部设计、系统完善、论文准备
2011.5.1 - 2011.5.15论文撰写，论文提交给答辩组
2011.6.7前 论文答辩
毕业论文开题报告
难点：如何保证充电器的可靠性，安全性
4．论文提纲
摘要、关键词、目录
第1章选题背景
第2章系统设计思路分析
2.1 系统设计的功能模块
2.2电池充电芯片的选择
第3章硬件电路设计
3.1主要器件
3.2电路原理图及说明
第四章 软件设计
4.1程序流程
4.2程序说明
总结
参考文献
致谢
附录
毕业论文开题报告
5．参考文献
[1]张润和，电力电子技术及应用，北京大学出版社，2009
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太原工业学院
毕业论文开题报告
学生姓名：张恒学号：********* 系部：自动化
专业：电气工程及其自动化
论文题目：基于充电模式感知的智能充电器系统设计****:**
2014年2月22日
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；
2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．学生的“学号”要写全号（如072074123），不能只写最后2位或1位数字；
4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2009年3月15日”或“2009-03-15”；
5. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。
毕业论文开题报告
一．论文研究目的及意义：
在现今的电子电器高度发展的时代，现代通讯设备、便携式电子产品、笔记本电脑、电动车等普遍使用蓄电池作为电源，应用非常广泛，然而大多数设备中的蓄电池，只能使用专用的充电器进行充电，不能跨平台使用，当家里的电子产品很多时就会需要配备单独的各种各样的专用充电器，很不经济。
而且普通的充电器充电策略比较单一，只能进行简单的恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率降低。
另外，充电即将结束时，电池发热量很大，从而造成电池极化，影响电池寿命。
目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）和密封铅酸电池（SLA）四种类型。
本设计主要针对镍镉电池（NiCd）、镍氢电池（NiMH）、锂电池（Li-Ion）这三种电池的识别和自动充电，首先需要充分考虑以下三种用的比较广泛的电池的充电特性，针对每一种电池的特性给出不同的充电模式以及相应的算法，然后在充电时根据自己的电池的特性选择相应的模式。
通过对电池的内部结构、工作原理和充电特性的了解和学习，分析各种常规充电法、快速充电法的优缺点之后，探讨一种新充电技术——新型多模式充电技术，即根据电池容量的多少及电池端电压的大小，使充电过程按照涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电四个模式进行。
为保证电池充足电又不受到损坏，采用具有温度控制和电池电压控制功能的综合控制法来终止充电过程。
根据新型多模式充电技术，提出了单片机控制的多模式智能充电器。
文中进行了方案设计、软件设计、硬件设计、软件编程和可靠性分析工作，并对新型充电器的性能指标进行了分析。
该智能充电器能按照涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电四个模式给电池进行充电，还可随时改变充电电流的大小，并具有超温报警的功能。
毕业论文开题报告
二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
2.1镍氢/镍镉电池充电模式
这两种镍类电池具有相似的充电特性曲线，因而可以用一样的充电算法。
这2种电池的主要充电控制参数为-ΔV和温度θ。
对镍氢／镍镉电池由预充电到标准充电转换的判据为：①单节电池电压水平0.6～1V；
②电池温度-5～0oC。
电池饱和充电的判据为：①电池电压跌落或接近零增长–ΔV= 6～
15 mV／节；②电池最高温度θmax＞50℃；③电池温度上升率dθ/dt ≥1.0℃／min。
由于温度的变化容易受环境影响,因而实际用于判别充电各阶段的变量主要为–ΔV、θmax，其中对–ΔV的检测需要有足够的A／D分辨率和较高的电流稳定度。
-△V的测量与A/D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50Ω(接近饱和充电)时，充电电流=1200mA，电流漂移等于5%，单节电池的最高充电电压为1.58V，则此时电流漂移可能引起的电池电压变化为3mV。
2.2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）。
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，电压采样偏差小于0.05V。
该设计的通用智能识别充电器还设计了自适应模式，在对不是以上三种通用电号的电池或放入某种电池后而未选择相应模式的充电功能的，则充电器自动转入自适应充电模式，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，然后转入相应的最优化充电模式，进入充电状态。
具体做法为：检测充电电池电压的变化率，并判断是否检测到有–ΔV。
如果检测到电池电压V特别高，且无–ΔV，则转入锂离子电池充电模式，否则进入镍类电池充电模式。
在充电过程中，所设计的充电器能自动转换充电状态，并有完善的保护措施，实现无人值守充电，极大地提高了效率。
同时，根据电池充电时的特点，充电器默认使用温度保护。
当用户误操作时，因充电电流与充电电压不匹配，会使电池温度异常升高。
当充电器实时检测到电池温度高于某一临界点时，会自动切断供电，保护电池与系统的安全。
在该充电器中，设定了最大充电时间，是为了防止过充，如果阈值设定过高，则最大充电时间能避免电池过充，保护电池使用寿命。
2.3本课题要研究或解决的问题：
（1）采用专用的电池充电芯片实现对电池的识别和充电过程的控制。
（2）分析充电的实现和智能化的实现方法，选择合适的充电电池芯片。
（3）涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电四个模式的原理和实现方法。
（4）采用电压转换芯片将外部+1 2V电压转换为需要的+5V电压。
（5）进行硬件电路的设计，绘制充电电路原理图。
（6）软硬件的A/D转换电路的设计。
（7）进行软件设计，设计程序代码。
（8）试硬件和软件电路，验证整个设计。
（9）调在充电过程中队蓄电池的保护功能。
2.4研究手段：将智能充电器设计分为以下几个部分：外部电源、电源转换装置、智能单元、
电流控制、电压控制、温度控制以及LDC显示装置。
结构图如下。
外部电源：外部接220V电源。
电源转换装置：电源转换器称交流转换器，是变压器的一种，可以把交流电转换为直流电。
智能单元：专用的电池充电芯片实现对电池的识别和充电过程的控制。
电流控制：电池内的电流变化。
电压控制：电池内主要充电控制参数为-ΔV的测量。
温度控制：电池内的温度变化的测量，电池最高温度θmax和电池温度上升率dθ/dt。
LDC显示装置：用来显示是否充电完成。
2.5对课题的软硬件设计要求
2.5.1硬件设计
（一）温度测量部分
温度检测所使用的传感器非常多，热敏电阻是其中一种用半导体材料制成的敏感元件，起主要特点是灵敏度高、体积小、功耗低而且价格低廉。
用热敏电阻构成的温度检测电路较为简单，使用电阻分压电路，将温度变化引起的电阻变化转为电压信号，可以直接传送给单片机处理。
（二）电压检测部分
蓄电池的充电电压由分压电阻检测得，经过单片机的计算，可判断出充电电压值。
（三）A/D转换电路
这里选用TI公司生产的TLC1549串行A/D转换器芯片，它是一种开关电容结构的逐次比较型10位A/D转换器。
片内自动产生转换时钟脉冲，转换时间≤21μs；最大总不可调转换误差为±1LSB；单电源供电(+5V)，最大工作电流仅为2.5mA；转换结果以串行方式输出。
（四）主控制器
控制电路由一个单片机AT89S51来实现，单片机通过检测来的电压信号值作出相应的动作：输出不同宽度的脉冲电压和作出不同指示。
2.5.2 软件设计
（一）电压测量部分
蓄电池的充电电压由分压电阻检测得，经过单片机的计算，可判断出充电电压值。
（二）A/D转换部分
选用TLC1549 作为A/D转换器，在转换过程的第一阶段，模拟输入量同时关闭SC和ST进行充电采样，这一过程使所有电容的充电电压之和达到模数转换器的输入电压。
转换过程的第二阶段打开所有SC和ST，CMOS门限检测器通过识别每一只电容的电压确定每一位，使其接近参考电压。
在这个过程中，10只电容逐一检测，直到确定转换的十位数字量。
2.6进度安排：
设计（论文）各阶段名称起止日期
第1-3周
a 熟悉课题的基本要求，查阅相关资料，初步拟定设计的体
方案，完成开题报告。
第4-5周
b 自学这次课题所涉及的相关内容，并设计一些简单的实际
电路，熟练所学内容并加以巩固
c 熟悉绘图软件Protel99的使用第6-7周
d 设计LCD显示电路，电源电路，绘制原理图，和同学一起
第8-9周完成整个充电电路原理图，编写显示程序。
e 根据各部分的作用对硬件电路进行调试，最后联机调试。
第10-11周
f 修改设计说明书、准备答辩总计12周。
第12周
毕业论文开题报告
指导教师意见：（对本课题深度、广度、工作量及预期达到的目标的意见）
指导教师：
年月日教研室审查意见：
专业负责人：
年月日所在系审查意见：
系主任：
年月日。