微机控制的智能充电器.ppt

大连理工大学 1 综述性报告 姓名 刘启抱学号 21004055 大连理工大学 2 报告各部分 1 嵌入式系统的发展2 单片机应用于智能充电3 现代快速充电技术4 未来充电器的发展展望 大连理工大学 3 1 嵌入式系统的发展 从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器 微控制器的大规模应用 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的 70年代单片机的出现 使得汽车 家电 工业机器 通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能 这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点 但是这时的应用只是使用 位的芯片 执行一些单线程的程序 还谈不上 系统 的概念 大连理工大学 4 1971年11月 Intel公司成功地把算术运算器和控制器电路集成在一起 推出了第一款微处理器Intel4004 其后各厂家陆续推出了许多8位 16位的微处理器 微处理器的广泛应用形成了一个广阔的嵌入式应用市场 1976年Intel公司推出Multibus 1983年扩展为带宽达40MB s的Multibus 1978年由Prolog设计的简单STD总线广泛应用于小型嵌入式系统 从80年代早期开始 嵌入式系统的程序员开始用商业级的 操作系统 编写嵌入式应用软件 这使得可以获取更短的开发周期 更低的开发资金和更高的开发效率 嵌入式系统 真正出现了 大连理工大学 5 90年代以后 在分布控制 柔性制造 数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下 嵌入式系统进一步加速发展 随着对实时性要求的提高 软件规模不断上升 实时核逐渐发展为实时多任务操作系统 RTOS 并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流 21世纪无疑是一个网络的时代 未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求 必然要求硬件上提供各种网络通信接口 新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络接口 除了支持TCP IP协议 还有的支持IEEE1394 USB CAN Bluetooth或IrDA通信接口中的一种或者几种 大连理工大学 6 未来嵌入式系统的发展趋势 1 嵌入式开发是一项系统工程 因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身 同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持 2 网络化 信息化的要求随着因特网技术的成熟 带宽的提高日益提高 使得以往单一功能的设备如电话 手机 冰箱 微波炉等功能不再单一 结构更加复杂 3 网络互联成为必然趋势 4 精简系统内核 算法 降低功耗和软硬件成本 5 提供友好的多媒体人机界面 大连理工大学 7 2 单片机应用于智能充电 1 首先介绍什么是智能充电 智能充电就是能同时对可充电电池进行充电 而且在充电过程中还有一定的监视和提醒功能 对电池的充电状态 充电量多少 给出详细的可视化信息 2 单片机应用于智能充电是有一定的必然性 因为整个智能充电过程当中要有监视 也有反馈 所以这就需要一个管理系统来完成 由于单片机正好能够完成这类的简单工作 所以将单片机应用于智能充电 是自然而然的事 大连理工大学 8 3 现代快速充电技术 1 什么是快速充电 对于快速充电这个概念 目前还没有一个统一的定义 一般是指充电时间在半个小时左右完成的充电 便可以认识是快速速充电了 2 还有一种充电法 叫作高速充电高速充电的速度当然要比快速充电的速度要快得多 一般认为是在数分钟内完成充电过程的充电方法 大连理工大学 9 首先先让大家看几个例子 1 美国麻省理工学院两名材料专家宣布 他们开发出制造充电电池的新技术 他们的解决方案是利用一个磷酸锂涂层 这个涂层像一个 专用车道 可以将带电锂原子导入极微细通道 使它们可以迅速到达终端 可以大幅缩短电池的充电时间 两名专家说 利用这种新技术制造的手机电池可以在10秒钟内完成充电 汽车电池可在5分钟内充好电 大连理工大学 10 最近日本的JFEEngineering公司发布了一项可以把现有的充电速度提高5倍的技术成果 该技术适用于电动车 EV 超快速充电系统 3分钟电池可以完成充电50 利用该款超快速充电系统对EV进行充电所需的时间约为现行一般充电系统的1 5 相当于一般汽油车加油所需的时间 大连理工大学 11 蓝线是以前的充电技术的充电过程 0 30分钟的充电近似于一个线性过程 就是充电率与时间是成比例的关系 红线是JFE开发的新充电方式 很明显地能看出 这种方式的充电 主要集中于前5分钟 就是在前5分钟尽可能的充最多的电 从某种意义上 这才是 快速充电 的真正体现 大连理工大学 12 美国的科学家有望研制成功一种新型的充电技术 这项技术可以在数秒中内为充电池蓄满电 这项技术可以使移动电话携带的电池更小型 更轻便 马萨诸塞州技术研究院的科学家们已经研制出此类样本 充满整个蓄电池只需10至20秒的时间 科学家称 这将是生活方式的改变 你只要站在那稍等一会 就充满电了 据称 由于新技术将需要一种新方式制造锂电池原料 可能还需要二至三年的时间才能最终完成 大连理工大学 13 目前 国内快速充电技术的研究也很有成果 湖南大学汽车专业对汽车蓄电池的快速充电做了长期研究 取得多项成果 北方交通大学也对蓄电池的快速充电技术立了课题研究 取得一些成果 国内的快速充电装置也有企业投入生产 但现状是一次充电都需要20分钟以上 不能满足电动汽车与燃油汽车竞争需要 严重影响电动汽车的推广及普及 大连理工大学 14 4 未来充电器的发展展望 随着电动汽车的普及 快速充电乃至高速充电技术的发展 对未来充电器的发展也会带来很大的影响 高