李旭森开题报告.docVIP

天津理工大学本科毕业设计开题报告 届：2008届 学院：自动化学院 专业：测控技术与仪器 2008 年3月5日 毕业设计题目 手机电池容量测试仪的设计 学生姓名 李旭森 学号 指导教师 李 丽 职称 讲 师 （报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。） 一、本课题的研究意义： 随着移动通信技术的发展，中国将成为移动通信业务的最大市场，中国的手机用户越来越多，同时对手机电池的需求也逐渐增大。因此手机电池的质量也将成为消费者关注的焦点。 根据信息产业部质量监督处有关人士介绍，现在市面上的手机电池假冒率惊人，尤其在消费领域手机电池的调包现象愈演愈烈，这已是业内公开的秘密。假冒电池不仅容量小，支持待机、通话的时间短，使用次数少，而且对手机的损害非常大。不装保护电路在充电超时的情况下还会发生爆炸。现在大多数商品都可以让人们很方便的用计量工具测量或计量。但手机电池这一商品一直没有一种简单、直观、实用的计量工具来检测其质量好坏。如何买到货真价实的高质量手机电池，使广大手机用户十分关心的问题。 手机电池专用测试仪由于其价格昂贵一直无人问津，只有一些大的电池厂商和手机生产厂商才配有少量的此项进口的专用设备。随着手机电池使用的快速增长和消费者自我保护意识的加强，将要求手机电池测试仪的广泛普及。此时，原来的大型的、专用的测试仪就难以适应市场的需求，因此，手机电池测试仪将向小型化、经济化方向发展。同时，由于人们消费观念的进步和微电子技术的飞速发展，各种仪器都将向智能化方向发展。简易的操作、友好的人机界面是新型手机电池测试仪的必备条件。 为了更好地维护消费者的权益，更好地规范市场，通过查找资料掌握课题相关方面的一些必威体育精装版动态和设计方法，通过深入分析手机电池的性能特点，在了解测试原理的基础上，本课题旨在设计一种手机电池容量测试仪，详细分析系统的测试原理及软硬件设计过程。采用模块化思想，硬件电路主要完成智能控制、数据采集、键盘显示以及通讯功能，通过串行数据传输方式实现相关的显示和控制。并使用Protel进行辅助设计。另外也可通过硬件电路的仿真与调试，使系统能够正确、稳定的完成数据采集和显示等功能。 二、本课题国内、外发展状况： 面对日新月异、快速增长的手机市场，作为手机的动力来源、手机主要的配件之一——手机电池，越来越引起人们的关注和重视。 镉镍和氢镍电池是第一代手机电池，镉镍电池具有耐用和成本较低等优点，但由于其具有记忆效应，则必须等到电池电力完全用完才能充电。随后出现的氢镍电池，它不但与镉镍电池一样具有耐用和低成本两大优点，而且其容量比镉镍电池大很多，得到了用户的广泛青睐。随着锂离子电池的出现和普及，氢镍电池也基本上从手机市场退出。锂离子电池的比能量高、重量轻、体积较小。所以现在绝大多数手机电池采用的是可充锂离子或锂聚合物技术。此外，多数的手持设备也使用这种技术，这些电池的缺点是其存在安全隐患，而且对环境的危害较大。 随着通信电源技术的发展，电池的容量测试方法和手段也发生了变化。常用的方法有传统容量测试方法，即将电池脱离系统，接上假负载，通过调整负载大小使得放电电流保持在某值，当电池组中某一单体电池的端电压最先到达放电终止电压时，来进行放电测试。然后根据单体电池的放电时间和放电电流来计算其容量。虽然传统法测量较为准确，但是也存在很多不足。电源监控控制测试法一般通过通信电源系统本身监控模块实现。随着用户对电池组工作重要性的认识提高以及相关行业标准的修订，电池在线放电测试功能作为电源监控的重要功能，已被越来越多的电源制造厂商应用。此方案是利用电源本身的监控，实现对电池组在设定时间，设定放电电流的放电，通过放电后电池组的参量变化，来初步估算电池组的容量状态。还有曲线比较法利用电池容量测试设备对电池组的内阻与端电压在充放电过程中所产生的变化来分析电池组的健康状态，当蓄电池组在放电时内阻越大其端电压越低，而充电时内阻越大其端电压越高。此方法利用电池组容量检测设备对电池组进行几分钟的放电后再充电，将此过程中记录的数据绘制成曲线，对比该型号电池组的特性曲线数据库，进而分析电池组的剩余容量。交流检测法是通过向电池两端发出某一特定频率的激励信号，同时测量单体电池的电流和端电压，然后根据测量数据计算每一单体电流的在线内阻。而直流检测法是采用瞬间大电流放电的内阻分析法。此方法工作过程为：根据电池特性，控制电池以一定电流放电，实时记录保存放电过程中电池单体的电压、电流。待电池端电压相对稳定时，瞬间增加电池放电电流，记录保存此进程中电池单体的电压、电流。然后分析电池瞬间大电流放电数据，计算电池单体的内阻，对比电池厂家的电池特性数据，根据内阻与容量