电动自行车电池监测系统设计开题报告.doc

华 北 科 技 学 院 2014 届本科毕业设计（论文）开题报告论文题目： 电动自行车电池监测系统设计 学生姓名： 李辉 学 号： 201003024213 院 （部）： 电子信息工程学院 专 业： 自动化 班 级： 自动化B102班 指导教师: 赵立永(副教授)/黄成玉(副教授) 2014 年 3 月 10 日 2014 届本科毕业设计（论文）开题报告1.设计背景或研究意义随着全球可持续发展呼声的不断，环保节能成为时代主题。低碳、低耗的出行工具成为新时代下全世界人民的宠儿。应时而动，电动自行车发展迅速，很快风靡全球。电动自行车因其零排放、低噪声等优点成为当今主要的交通工具。电动自行车蓄电池作为一种储能设备，具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点。随着电动车的广泛应用和发展，其关键部分-蓄电池及其监测技术的落后，越来越成为其发展的瓶颈。由于电车装备的蓄电池组缺乏管理，司机和维护人员无法得知每一节蓄电池的状态，也就无法及时发现、维护及替换有问题的电池。另外蓄电池组过度充放电、过热得不到控制与抑制,整个蓄电池组工作在无监管状态下，亏电电池长期与较好的电池一起串联使用，不但其自己的状态会加剧恶化，而且还严重影响其它电池寿命。这样就造成蓄电池不必要的的浪费。为此对蓄电池的运行状态进行监测，将电车上的蓄电池组科学有效地管理起来，并及时发现失效电池，有问题的蓄电池得到及时发现和维护,整个蓄电池使用寿命势必延长。如此电车蓄电池易损的恶势得到抑制，电车使用成本也必然得到降低。 随着科学技术的发展，特别是单片机和计算机在智能化控制方面的应用，以及在综合自动化系统等方面研究的深入，关于蓄电池的自动化监测问题也提到日程上来。近几年以来，很多人开始研究蓄电池的自动化监测。蓄电池监测系统中，主要内容是对单电池电压的监测。其中，关于温度和电流的测量都属常规测量，而且在这些方面的测量技术都已成熟。在电压的测量方法上，对单个电压量的测量方法非常简单。其中，最关键的是如何测量电池组中串联在一起的单电池电压。在解决如何测量单电池电压问题上，人们进行了大量的研究工作，并取得了一定的成果，设计制作了专门用于电池监测的芯片DS2438。本系统的电池状态参数的采集就选用了这种专门用于电池监测的芯片DS2438。 综上所述，该系统以AT89C52单片机为核心，通过单片机驱动芯片来完成蓄电池参数测量、运算、处理、显示、通讯等功能。同时通讯电路可通过RS-485将电池状态参数传输给上位机。电池状态参数采集建议选用专门用于电池监测的芯片DS2438。该系统能够监测14节电池端电压、充放电电流、电池温度等，数据采集电路采用模块化设计，根据蓄电池个数确定模块数量，每个模块可测量一组。采集信息可在液晶显示屏直接显示，并可以设置报警阈值，如果超限自动报警，然后进行相应的处理，就可以减少蓄电池的不必要浪费及延长蓄电池的寿命。因此，电动自行车蓄电池监测系统的设计开发具有着非常广阔的前景和深远的意义。 2014 届本科毕业设计（论文）开题报告2.设计的主要环节或论文的基本内容主要环节：（1）了解蓄电池技术及其应用现状。（2）温度传感器、AT89C52单片机和电池监测专用芯片DS2438的工作原理。（3）系统总体结构方案的设计，并画出方案的结构框图。（4）硬件电路各个模块的设计。（5）软件程序的设计。（6）对模块及程序设计的测试与改进。基本内容：此设计主要包括绪论、设计理论、硬件设计、软件设计及总结五大部分：（1）绪论部分。主要介绍电动自信行车及其蓄电池的基本知识及发展现状和应用前景，当前国内外蓄电池监测的现状及技术水平，蓄电池监测的意义，并提出了本设计所要解决的问题。（2）设计理论部分。主要包括温度传感器的特性和工作原理，AT89C52单片机的工作原理以及专门用于电池监测的芯片DS2438的工作原理。（3）硬件设计部分。主要包括MCU模块、电源模块、检测模块、A/D转换模块、键盘输入模块、显示模块、通讯模块的设计及仿真测试。（4）软件设计部分。主要包括主程序、初始化程序、A/D转换结果处理程序、显示处理程序、通讯传输程序的编写及调试。（5）总结部分。主要包括本设计的整体概述、优缺点总结，本设计实现过程中所做的研究工作和学习体会。3.进度安排3月10日3月21日：查找资料，完成开题报告的撰写；3月22日3月31日: 熟悉并掌握温度传感器和AT89C52单片机的工作原理4月01日4月12日：系统总体结构方案的设计（整体功能，结构框图）4月13日5月01日：硬件电路的设计（元器件的选择，原理图的绘制及整体电路的仿真）；5月02日5月08日：用Protel99 SE 绘制PCB图（元件的布局和布线）；5月09日5月22日：进行软件的编写及调试；5月23日5月29日：对设计的进一步优化；5月30日6月12日：论文的撰写及排版打印；6月13日6月16日：准备毕业答辩。