智能蓄电池充电电源设计开题报告

课题题目    智能蓄电池充电电源设计开题报告
一、选题的依据及意义
随着当今社会的发展，蓄电池成为了一种新的能源装置，它可以方便的存储和提供电源，而且具有良好的可逆性、电压稳定、使用普遍、原材料丰富且可再生、成本低等优点，得到社会广泛应用和认同，是当今社会生产经营活动中不可缺少的重要产品之一。在大力提倡环保节能、使用绿色能源的今天，蓄电池将有更加广阔的发展空间和应用的前景。
蓄电池作为储能电源已广泛应用于各个行业，但目前成品化蓄电池充电电源的充电方式单一，大部分只有两级充电模式，有的甚至只有简单的恒压或恒流充电方式，使用这些方式为电池组充电时，缩短了蓄电池的寿命，不利于蓄电池的长期有效使用。充电电源的控制技术目前可大体分为两 类：第一类采用单片集成PWM控制器件，这类器件具有精度高、抗干扰性强、开关频率高、外接元件少等优点；第二类是采用单片机或DSP的控制技术，该类控制器采用数字运算，性能稳定，能实现系统的智能控制。
二、国内外研究现状及发展趋势
1.    国内对蓄电池充电电源的研究现状：
在国内随着电子技术日新月异的发展，人们越来越多的用便捷式设备，为满足对便携式电源的新要求，蓄电池充电电源因为维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛用作汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源，蓄电池的充放电过程以及蓄电池的充放电持续性影响了系统的可靠性。对此，我国在这方面的研究才刚刚起步，这其中有蓄电池技术与蓄电池充电技术两大难点。当前我国市场上的充电电源普遍存在以下问题: [资料来源：https://www.doc163.com]
（1) 不具备对智能电池的充电功能，扩展性差；
（2）故障率高，而维修困难，影响便捷式设备使用；
（3）对同类电池充电缺乏自适应性，充电控制策略落伍，导致电源的寿命短、效率低和可维护性差。
2. 国外对蓄电池充电电源的研究现状：
近年来国外的充电系统在产品和技术两个方面上都取得了长远的进展。一方面是采用先进的技术（如计算机技术、控制技术、人工智能技术等）使得充电产品从单一型充电电源向多功能、安全型、智能型充电电源系列产品转化；另一方面，充电电源的发展也促进了对快速充电理论、电池模型等理论问题深入研究。随着技术的进步加快，传统的蓄电池通过改造和改进，正朝着密封免维护等新型智能蓄电池方面发展。
3. 发展趋势：
国内蓄电池的市场仍将保持较高速度发展，主要的增长领域是汽车电池，电动车、电动自行、电动摩托车等动力电池，太阳能、风能的储蓄电池以及通信、备用电源等工业电池。国外著名蓄电池制造商也到中国通过收购或者建厂等方式进行投资。
三、本课题研究内容
1. 收集国内外蓄电池充电技术的相关资料，详细研究有关单片机控制的充电技术及其相关内容。了解各种充电方式的特点，特别是与智能充电技术有关的内容，分析及研究优缺点； [资料来源：http://doc163.com]
2. 研究一种新型智能蓄电池充电电源的设计；
3. 对蓄电池充电电源特性进行研究并加以分析；
4. 利用51单片机设计电路，达到智能蓄电池的充电设计；
5. 通过蓄电池电路的设计检测蓄电池的充电要求。

四、本课题研究方法
1. 通过查找资料掌握智能蓄电池充电电源的特性，并对所选择的智能蓄电池类型检测其充电电源特性；
2. 选择充电方式，在利用单片机去设计蓄电池充电电源的电路；
3. 设计的功能模块
 (1)单片机模块：
实现充电电源的智能化控制，采用AT89C51单片机。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能8位微处理器。
（2）电压检测模块：
一般单片机内都自带的AD转换模块，P8 为模拟通道输入接口，输入范围为0~5V。P8接入蓄电池的正极，负极接GND（P14）AD转换将模拟量转化为数字量，通过AT89C51在把数字信息传送给数码管，可以使我们在数码管上明确看到蓄电池的电压，同时单片机将电压信号传送给UC3842,UC3842通过输入的参照电压量，与内部基准电压进行比较，产生的误差信号送往脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调制，从而达到稳定输出电压的目的。如果输出电压变高，则第2引脚的取样电压也变高，脉宽调制电路会使输出脉冲的宽度变窄，则开关功率管的导通时间变短，输出电压变低，从而使输出电压稳定：反之，如果输出电压变低，则芯片的输出脉冲的宽度变宽，开关功率管的导通时间变长，输出电压变高．以抵消输出电压的降低使之稳定下来。

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（3）数码管显示模块：
主要显示蓄电池目前的电压值。充电时，时刻对蓄电池的电压进行检测，通过AD转换，再在数码管显示，能直观地观察蓄电池电压的变化。
（4）LED显示模块：
显示模块由LED指示灯组成。当预充电时，灯D1亮；快速充电时，灯D2亮；补足充电时，灯D3亮；浮充电时，灯D4亮；充电完成时，没有灯亮。单片机根据传送来的电压信号，按照电压量的大小做出判断，通过LED来显示，以便我们能更直观地观察蓄电池的充电情况。
（5）按键模块：
单片机应用系统中，按键主要有两种形式：1.独立按键；2.矩阵编码键盘。独立按键的每个按键都单独接到单片机的一个I/O端口上。独立按键通过判断按键端口的电位即可识别按键操作，而矩阵键盘是通过行列交叉按键编码进行识别。

五、研究目标、主要特色（创新）及工作进度
1. 研究目标：
完成一个基于51单片机控制的蓄电池充电电源的装置。
2. 主要特色（创新）：
（1）具有对电流、电压的控制；
（2）具有自动停止充电的功能。
3. 工作进度：
2015.11.6-2015.11.27 确定毕业设计（论文）题目；
2015.11.30-2015.12.31 课题资料收集，完成开题报告； [资料来源：https://www.doc163.com]
2016.1.6-2016.03.31 完成毕业设计（论文）初稿；
2016.04.05-2016.04.15 完成中期报告、中期答辩；
2016.04.18-2016.04.22 设计作品安装、调试、运行阶段；
2016.04.25-2015.05.15 毕业设计（论文）修改、完善阶段；
2016.05.16-2016.05.20 毕业设计（论文）定稿阶段；
2016.05.23-2016.05.27 指导教师评审、审查阶段；
2016.05.30-2016.06.10 毕业设计（论文）答辩阶段。

六、参考文献
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