具有保护功能的智能充电控制器的设计要点.docVIP

XX大学 毕业设计（论文） 课 题 名 称： 具有保护功能的 智能充电控制器的设计 专 业 班 级： XX电子XX班 学 生 姓 名： XXXXX 指 导 教 师： XXXXX 二O一一 年 一 月 摘 要（需要修改） 近年来随着在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制日新月异在自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据详细硬件结构，以及针对详细应用对象特点的软件结合，以作完善。该系统实用、功能灵活多样，目 录需要 1 引言 1 1.1 课题研究背景 1 1.2充电器功能描述 3 2 系统设计框架与技术参数 3 2.1 系统设计框架 3 2.2 锂离子电池特性 4 2.2.1 锂离子电池参数特性 5 2.2.2 锂离子电池的放电特性 5 2.2.3 锂离子电池的充电特性 6 2.3 锂电池充电方法 7 2.3.1 恒流充电（CC） 7 2.3.2恒压充电（CV） 7 2.3.3 恒流恒压充电（CC/CV） 8 2.3.4 脉冲充电 8 2.4 系统技术参数 9 3 充电器硬件设计 10 3.1 系统指示灯电路 10 3.2 电源电压与环境温度采样电路 11 3.3 精确基准电源产生电路 12 3.4 开关控制电路 13 4 充电器软件设计 13 4.1 系统软件总体设计思路 13 4.2 系统主流程 14 4.3 充电流程设计 16 4.4 程序设计 18 5 总结 18 致谢 18 参考文献 19 1.1 课题研究背景 近年来，各种携带式的电子产品成为市场上的热门，如手机、数位相机、个人数字助理（PDA）、笔记型电脑等3C (Computer, Communication,Consumer Electronics)等等产品均朝向无线化、可携带化方向发展，对于产品的各项高性能元件也往「轻、薄、短、小」的目标迈进，因此对于体积小、重量轻、能量密度高的二次电池需求相当迫切。因此电池研发出各种不同用途的电池，来电子装备的需求使电子产品携带更方便，使用时间长等。小型二次电池包括镍镉电池、镍氢电池及锂电池，在防止镉污染的环保需求下，镍镉电池慢慢被取代已成趋势。镍氢电池虽无环保问题，但是能量密度低，高温特性差及少许记忆效应等缺点，在3C产品应用上，已经逐渐被锂离子电池所取代。锂离子电池具有工作电压高(3.7V)、能量密度大(150Wh/kg)、重量轻、寿命长及环保性佳等优点，皆以锂离子电池做为其能量来源，因为电子产品的使用量迅速成长，各种可携带式电子产品的研发不得不更轻薄短小以使产品能更具有竞争力，“电池”的角色显得更加重要，其品质的良莠甚至决定了产品的成功与否，特別是可充电二次电池，在市场中成长快速、利润高，目前已成为许多先进国家竞相发展的研究项目，其未来需求及发展前景是相当看好的。 总的来说，锂离子电池具有以下优点： 能量密度高，其体积能量密度和质量能量密度分别可达360W·h/dm3和150W·h/kg，而且还在不断提高。 工作电压高，通常单节锂离子电池的电压为3.7 V，单体电池即可为3 V的逻辑电路供电。对于要求较高供电电压的电子设备，电池组所需串联电池数也可大大减少。 自放电小，每月10%以下，不到镍镉电池的一半。 可快速充放电，1次充电时容量可达标称容量的80%以上。锂离子电池负极用特殊的碳电极代替金属锂电极，因此允许快速充电。在特定情况下可在短时间内充足电，而且安全性能大大提高。 寿命长，锂离子电池采用碳负极，在充放电过程中，碳负极不会生成金属锂，从而可以避免电池因内部金属锂短路而损坏。目前，锂离子电池的寿命可达1000 次以上，远远高于各类电池。 允许温度范围宽，锂离子电池具有优良的高低温放电性能，可在-20~+60之间工作。高温放电性能优于其它各类电池。 此外，锂离子电池还具有体积小、输出功率大、无记忆效应和无环境污染等优点。综合性能优于铅酸、镍镉、镍氢和金属锂电池，被称为性能最好的电池，尽管锂离子电池具有上述诸多优点，但还是存在有如下的缺点。 （1）与干电池无互换性：锂离子电池虽然有电压高的好处，但也有很难和干电池互换的缺点，当蓄电池放完电时，一般的想法是用干电池暂时取代 但由于这两者电压不同，不能直接代换。 （2）无法急速充电：锂离子电池不能像镍镉电池那样，用 15 分钟急速充足电。锂离子电池的充电方法是，最初以恒定电池充电，最后则以恒定电压完成充电，较快速度充电时间约需2小时。 （3）内部阻抗高：因为锂离子电池的电解液为有机溶液，其电导率比镍镉电池、镍氢电池的水溶液电解液小得多。所以，锂离子电池的