众文网1.智能充电器设计论文
数字化智能充电器的设计摘要：文章介绍一种基于单片机的通用智能充电器的设计。
充电器可以实时采集电池的电压、电流，对充电过程进行智能控制，计算电池已充的电量和剩余的充电时间，还可以通过串口和上位机进行通讯，并给用户显示必要的信息，有虚拟仪表的作用；另外，它也可以改变参数，适应各种不同电池的充电。列举了几种不同的电池充电试验，来说明智能充电器的实用价值。
关键词：智能充电器；智能控制；虚拟仪表本文介绍一种基于单片机的通用智能充电器的设计。充电器可以实时采集电池的电压、电流，对充电过程进行智能控制，计算电池已充的电量和剩余的充电时间，还可以通过串口和上位机进行通讯，并给用户显示必要的信息，有虚拟仪表的作用；另外，它也可以改变参数，适应各种不同电池的充电。
这里列举几种不同的电池充电试验，来说明智能充电器的实用价值。一、智能充电器的硬件设计智能充电器如图所示。
主要包括电源变换电路、采样电路、处理器、脉宽调制控制器和电池组等，形成了一个闭环系统。下面对系统的工作原理分几个部分进行简述。
1.处理器 1.处理器处理器采用51系列单片机89C51。单片机内部有两个定时器，采用11.0592MHz的晶振。
单片机的任务是通过采样电路实时采集电池的充电状态，通过计算决定下一阶段的充电电流，然后发送命令给控制器控制电流的大小。单片机通过串口RS232和上位机相连，用于存储数据和虚拟显示。
2.采样部分电压和电流采样采用模/数转换器AD574。AD574为±15V双电源供电，12位输出，最大误差为±4bit，合计电压0.01V。
充电电流通过电流传感器MAX471转换为电压值。电流采样的电压值和电池组的端电压值两者经过模拟开关CD4051，再经过电压跟随器输入到AD574，分别进行转换，其结果由单片机读取，并进行存储和处理。
3.控制器控制器采用脉宽调制（PWM）方式控制供电电流的大小。PWM发生器由另一个20MHz的单片机构成，主控制器和它采用中断的方式进行通讯，控制其增大或减小脉宽。
PWM信号通过光电隔离驱动主回路上的MOSFET。开关管、二极管、LC电路构成开关稳压电源。
用PWM方式控制的开关电源可以减小功耗，同时便于进行数字化控制，但母线的纹波系数相对较大。二、智能充电器的软件设计1.数据测量在单片机的测量中，电池电压值和电流测量值经过多路选择器进行选择，然后通过A/D转换器转换为16进制数，直接存入单片机。
电池电容量C则需要间接计算，由于每个循环周期检测电流一次，，故可以利用电流值的积分求出电容量C。考虑电池内阻r的影响，可以得到计算电容量的计算公式为：Cn+1=Cn+I·t-I2·r·t充电时间和剩余充电时间由上位机进行计算，剩余充电间等于预设的充电时间与已充电时间的差值。
其中，预设时间可根据电池的型号预先得到。2.单片机控制程序设计对于不同的电池和不同的参数，单片机需要设定不同的充电参数，选择不同的充电策略。
另外，程序需要在电池过电流、过电压等异常情况下强制终止充电。以锂离子电池为例，一般采用恒流-恒压充电方式，其充电过程包括小电流预充电、大电流充电、恒压充电等几部分。
在控制恒定电流和恒定电压的过程中，采用比例控制，即如果充电电流I大于设定电流Is，就按照比例减小脉宽；反之按照比例增大脉宽。单片机还需要接收和处理上位机的命令，并根据上位机的要求将数据实时回送给上位机。
两者的通讯协议要在程序中预先设定。3.上位机处理程序设计上位机程序由VisualC++编写。
其任务是每隔1秒钟向串口发送一个查询命令，并读取单片机回送的信息，提取充电电流、充电电压、工作状态等参数。参数经过数制转换和计算后进行显示。
软件有着良好的用户界面，可以方便地观测电池目前的工作状态以及剩余充电时间等信息。上位机程序会同时把读到的数据存储到文件中，这些数据可以利用其它数学软件（如Mat-lab）进行处理。
另外，程序在初始化时要把充电电池的型号参数发送给智能充电器，参数一般包括充电电池的种类（锂离子电池、镍镉电池）、充电电池的容量（单位为mAh）等。根据不同的电池型号，单片机可以设定不同的充电参数，程序可以直接控制单片机的运行与停止。
三、智能充电器的应用试验1.充电性能试验这里选用型号为US18650的SONY锂离子电池，其额定容量为1800mAh；经过测量，电池在4.2V左右时的内阻约为0.3Ω。取恒流充电电流为1/3C=0.6A，截止电压为4.2V，充电结束标志电流为0.06A，进行充电试验。
右图为充电过程的电压、电流和电容量的曲线。充电时间约为240分钟，如果需要进一步缩短充电时间，只需在初始化时设定更大的充电电流即可。
因为采用PWM控制器，所以电源供电的效率高，从供电电源到充电电池的工作效率，最低时在85%左右。充电电流波动较大，波动系。
2.供用电技术毕业设计论文
无线供电技术方案及应用 摘要：无线供电是一种方便安全的新技术，无须任何物理上的连接，电能可以无接触地传输给负载。
通过介绍无线供电的原理 和简易的无线供电模型，探讨和分析其中一些关键问题。 关键词：无线供电；电磁波；电磁耦合；非辐射性谐振磁耦合 无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原 理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现 象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传 播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的 目的。无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无 线数据传输网络中。
既然电磁波不需要介质也能向外传递能量， 那么我们能不能在电力传送上也采用无线传输的方式呢？ 1电磁波方案 1.1原理 电磁波，俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。电磁波 不仅能传输信号，它也能传输电能。
1.2应用 美国一家公司Power Cast开发了这项技术，整个系统基本 上包含了两个部件，称为Power Caster的发射器模块和称为 Powerharvester的接收器模块，前者可插入在插座上，后者则嵌入 在电子产品上。发送器发射安全的低频电磁波，接收器接收发射 频率的电磁波，据称约有70%的电磁信号能量转换为直流电能。
该项技术之所以会得到多家厂商的青睐，原因在于它独特的电 磁波接收装置，能够根据不同的负载、电场强度来作调整，以维 持稳定的直流电压。可为各种电子产品充电或供电，包括耗电量 相对较低的电子产品，诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听 器，甚至汽车零部件和医疗仪器。
2电磁感应（磁耦合）方案 2.1原理 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化。电磁感应是电磁学中的基本原 理，变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的，变压器由 一个磁芯和二个线圈，即初级线圈与次级线圈组成。
当初级线圈 两端加上一个交变电压时，磁芯中就会产生一个交变磁场，从而 在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压，电能就从输入电 路传输至输出电路。对图1所示的变压器基本电路，两个端口的 电压降可表示为： V1=jwL1I1-jwMI2 Y2=jwMI1-jwL2I2=ZLI2 式中L1、L2和M分别为初级电感、次级电感与互感，ZL是 负载电阻。
初、次级间耦合度可用耦合系数K来定义：K=M/ 32 姨L1L2 耦合系数反映了变压器的优值，对于一个近似于理想的变压器， 可简单表示为：V1/V2≈L1/L2≈N1/N2 式中N1与N2分别是两个电感的匝数，就是所说的电压比 等于匝数比。 2.2应用 应用于无线供电或充电的装置而言，其初级线圈与次级线 圈处于两个分离的各自部件中，因而线圈间的耦合是比较松散 的。
该系统相当于一个分离式疏松耦合变压器，选用Ferrite芯增 加其耦合效率、减少漏磁。 最早使用电磁感应原理传输能量的是电动牙刷。
电动牙刷 经常接触水，不采用直接充电方案，在充电座和牙刷中各有一个线圈， 当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用，类似一个变压器，感应 电压整流后就可对镍镉电池充电，整个电路消耗功率约3W。 日本东京大学的教授们设计了一种塑料薄膜电源，很有创 意，用途也十分广泛。
例如，可将它铺在地板上或桌子上，或嵌入 在墙壁上，为圣诞树上发光二极管、装饰灯供电，为鱼缸水中灯 泡或小型电机供电。薄膜电源由四层塑料薄膜组成，最低一层是 电导可控的有机晶体管，上面是感测兼容电子设备接近的铜线 圈，再上面是接通或关闭电源的MEMS开关，最上面一层是传送 电能的铜线圈。
制作工艺采用了丝网印刷和类似于喷墨打印的 新工艺。它的工作过程是这样的；当物体处于薄膜2.5cm范围内 时，最靠近的MEMS开关接通电源，电感线圈就利用感应原理向 设备供电。
据称，该项技术的效率是很高的，电源传输效率可 81.4%。目标的价位每平方米约100美元。
英国一家公司Splash power推出一款利用电磁感应原理 的手持式设备无线充电器。主机Splash Pad是一个经久耐用、鼠标垫大小充电座，另一个部件是安置在PDA或手机内的Splash Module。
图2是它的原理示意图。当设备放置在Splash Pad上时，Splash Module有效地从充电器吸收能量，为设备中的 电池充电。
Splash Module可按产生的电功率要求、空间大小和 形状定制，直接整合在设备中，或作为一个附件使用。它的优点 是：高效率接收器，符合设备充电协议。
实时、合理的检测器，防 止充电器误用。自动处于低功率状态，符合欧洲EnergyStar准 则。
可缩放的磁芯体拓扑，支持目前的和未来的产品市场。 电磁感应还被用来为MEMS器件供电。
MEMS器件，尤其是内置 执行器的微型器件对电源有特殊要求，这里无线供电就显示出 它的优越性，没有物理限制，高电压和高功率可能性。 3非辐射性谐振磁耦合方案 3.1原理 2007年，美国麻省理工学院（MIT）以Marin Solijacic为首 的研究团队完成了一项无线传输电力的实验。
实验室里放置着2 个铜线圈，一个线圈通电，另一个放在离它2米外。
3.基于单片机智能充电器的毕业设计
本设计要求用AVR单片机完全实现电池充电器设计，可以对各种流行的电池类型进行快速充电而无须修改硬件，从而围绕单个硬件平台实现一个完整的充电器。
弄懂弄清智能充电器的基本原理
电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电池。
电池技术现代消费类电器主要使用如下四种电池：
• 密封铅酸电池 （SLA）
• 镍镉电池 （NiCd）
• 镍氢电池（NiMH）
• 锂电池（Li-Ion）
电池的安全充电
停止充电的判别
硬件的实现
电源电路的设计
PC接口的设计
LED和按键的设计
ISP 接口的设计
Buck 变换器
电压基准的设定
电池温度的设定
测量电路的设计（包括电池电压和充电电流等参数的计算）
软件的实现
在编译时要确定电池类型。软件可以进行扩展以支持多个电池同时充电。一个直接的方案是在进行涓流充电时对各个电池进行分时充电。若每个电池的电池单元数目一样，则SLA 电池和Li-Ion 电池 可以恒定电压的方式并行充电。每个电池单元的充电电流是受限的，电压也一样。“电池特性” （b_car.h）的所有数据都根据标度因子计算得到。这些数据在包含文件里定义，在编译时计算，在程序运行时以常数方式处理。所有从ADC 输出的数据都可以直接与这些常数进行比较。也就是说，在程序运行过程当中不需要进行实时计算，从而节省了计算时间和程序空间。计算公式以及数据都是从“测量电路”一节获取的。 对于NiCd 电池，如果电池温度在允许范围之内，充电程序就会启动。在温度超出限制，或电压超过最大值，或超出最大快速充电时间时停止。检测电池已经充满的普通方法是检测温度上升速率（dT/dt） 和电压降低速率（-dV/dt）。因此，充电器会每隔一分钟检测一次温度，每隔一秒钟检测一次电压。这些数据将与上一次数据进行比较。一旦电池充满，充电状态就自动切换到涓流充电，充电程序跳转到trickle_charge（) 函数。trickle_charge（) 循环检测充电状态、温度/ 电压的改变，并适当地调节充电电流。一旦温度或电压超标，错误标志置位，函数终止。若没有错误，用户也没有改变充电状态，函数将一直循环工作。
编制LCD的显示程序
4.求数字化智能充电器的设计的毕业论文
毕业设计说明书（论文）
作 者： 学 号：
系 部： 自动化
专 业： 自动化
题 目： 智能型充电器的电源和显示的设计
指导者：
评阅者：
2006 年06 月
毕 业 论 文 中 文 摘 要
LCD液晶显示已经是人机界面的关键技术。本文对基于单片机的LCD液晶显示器控制系统进行了研究。首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计，指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，并介绍了单片机微处理器的发展史，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程， 并描述了8052、8279及SED1520外接电路接口的软、硬件调试。其次阐述了程序的流程和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。最后对我所开发的用单片机实现LCD液晶显示器控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。
关键词 单片机；微处理器；LCD; 8279
毕 业 论 文 外 文 摘 要
Title The design of a charger of intelligence
Abstract
The LCD manifestation has been the key technique of the man-machine interface. This text to basic proceeded the research in Micro Controller Unit liquid crystal display control system.Introduced the lesson a background of this lesson and study meaning and finished functions in introduction first.This system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruction carries out the speed quick, save memory. For the sake of easy to expand with the design adoption mold a logic for turning construction, making procedure designing relation that change, software more shorter and more easier to understand. Make hardware control in software descended to moderate the operation.The text inside describes the system hardware work principle in brief first, and attach with the system hardware design frame diagram, combine development histo
5.基于单片机的无线充电器的制作该如何着手
无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电.无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式。磁共振充电是由两个振动频率相同的线圈，电容器，电源组成的，因为有磁场，所以在靠近之后就产生了磁共振，产生了电流。你首先要做的是两个振动频率相同的线圈，之后就是找到与之相匹配的电容器和电源。最后一点是无线充电使用的充电座和终端分别内置了线圈，使二者靠近便开始从充电座向终端供电。为提高供电效率，需要使线圈之间的位置对齐，不产生偏移。
希望采纳
6.求基于单片机的铅酸电池充电器毕业设计论文
基于PIC单片机的数字式智能铅酸电池充电器设计 摘要：介绍了铅酸蓄电池的特点及使用PIC单片机对充电器实现全数字智能控制的方法：并且设计了一个能够输出15V/50A、采用恒压限流模式的充电器。
关键词：铅酸蓄电池；智能充电器；PICl6C73；数字控制 0 引言 铅酸蓄电池由于其成本低、容量大、安全可靠等特点，在通信、电动汽车、军事、航空航天等各个领域都有广泛的应用。电池的性能好坏、使用寿命的长短直接影响到电子产品的使用寿命和使用安全；而充电器的好坏又直接影响到电池的使用寿命。
因此研究低成本又有智能管理功能的充电器是有实际应用价值的课题。 1 目前智能充电器的几种结构 1.1 基于专用芯片的管理系统 现在，UNITRODE公司已开发出系列电池管理专用芯片。
凼为电池管理中采用最多的就是控制充电电压及充放电电流，电池管理芯片正是抓住了这一点，为VRLA电池研制了具有四状态管理的专用控制芯片，可以智能地实现带温度补偿的四状态管理方案：涓流充电模式、大功率充电模式、过充电模式和浮充电模式。不同的电池要有不同的芯片控制，因此，用专用芯片做管理系统其灵活性较差。
1.2 基于监控测量的蓄电池管理系统 在给电池充电的过程中，涉及到电池工作电压、工作电流、温度等参数，这些都是表征电池状态的重要参数。采用传感器提取这些参数，然后再配合故障诊断、遥控遥测、自动报警和事故现场处理等功能，就可以组成一电池管理系统。
如图1所示。 1.3 与电源设备一起构成的蓄电池充放电管理系统 在通讯、供电系统中，为了保证电网掉电时蓄电池组能及时补充电能，在规定时间内向负载供电，保证通信或电力合闸系统的正常运转，通常是将电池组自接挂接在电源模块输出端。
当电网正常工作时，电池组工作在浮充状态，起到平滑滤波和保持容量（补充自放电的容量损失）的作用。一旦电网掉电，蓄电池组立即投入工作，当电网恢复，电源模块立即对电池进行充电。
如图2所示。 这样的一个系统由于和电源模块联系起来，所以，可以从充放电过程上来优化电池工作状态，电池充电成为可控的过程，建立在这样一个系统上的监控单元应该具有第一种监控系统中所有功能，并且可以和电源模块直接“对话”，根据要求对电池进行管理，并且可以实时监控电池的放电状态，对电池的工作进行优化。
因此，电池组的工作会更加可靠，可控性和智能化程度也会更高。但是这样一个系统存在的丰要问题是： （1）没有解决电池组串联运行过程中不均衡现象的问题，这也是电池失效的重要原因之一； （2）一般只完成了电池生产厂家提供的充电曲线，对于电池在使用过程中发生的其它问题控制不够全面，例如深度放电后的涓充问题等。
在将来，充电器的发展方向足智能化、数字化、集成化。智能化可以使电池的管理做到全自动，无需人员监管，真正做到免维护。
数字化和集成化可以减少管理系统的体积和重量，减少系统的复杂度。 2 目前几种充电方式 铅酸蓄电池的允电方法目前主要有恒流、恒压、恒压限流、脉冲充电、Retlex充电法。
2.1 恒流充电 恒流充电方式是一种简单的充电方法。但是，恒流充电有其局限性：对电池过充电就会造成电池寿命的缩短，而过小电流又会延长充电时间。
2.2 恒压充电 恒压充电用简单的控制方法很容易就能实现。在充电的初始阶段，由于电池的电压很低而造成充电电流很大，这对电池会造成损害。
当电池电压达到一定值之后，电流就会随之减小。这种充电方法的缺点就是会造成温度上升和电池的寿命减少，并且在开始时电流很大。
而后来快充满时电流又很小，就无法充分利用充电器的容量。 2.3 恒压限流法 恒压限流法实际上是将恒压充电和恒流充电相结合，又可称为混合充电法。
在充电开始阶段，由于电池电压过低，为避免电流过大而损坏电池，就采用恒流充电法来限制充电电流。但电压达到预定值时，进入恒压充电方式。
恒压限流方式是大多数电池厂商推荐的充电方式。由于蓄电池充电电压较低，充电后期电流很小.因此电解液中产生的气泡很少，可以节省电能、降低蓄电池的温升，避免损坏电池的极板。
恒压限流方式是一种很有效的充电方式，加上过充判断、浮充控制、温度补偿等就可以形成一个简单的充电管理系统，蓄电池可以在这个系统下更好地工作。 2.4 脉冲充电 在充电过程中，只要充电电流不超过蓄电池可接受的电流，蓄电池内部就不会产生大量的气泡。
蓄电池中产生的极化现象会阻碍充电，并且使出气率和温升显著升高。因此，极化电压是影响充电速度的重要因素。
用周期性的脉动电流给电池充电可以使电池有时间恢复其原来状态，减小极化现象的影响，解决快速充电面临的难题。但是目前这种充电方式还在研究阶段，对于采用多大的脉冲周期，占空比又是多少之类的具体问题还没有一个定论。
2.5 ReflexTM充电方式 Retlex充电方法是脉冲电流法的改进：一个周期是由一个正脉冲后加一个负脉冲，然后才是空闲时段。这样就强制消除电池的极化现象，使得电池充电时可以更快而又不损害电池的使用寿命。
这种充电方式与脉冲充电方式一样，仍然处于研究阶段。 3 数字。