【锂电池充电技术探究开题报告文献综述3000字】

开题报告题目锂电池充电技术研究题目类型eq\o\ac(□,√)理论研究囗应用研究囗设计开发囗其他命题来源eq\o\ac(□,√)教师命题囗学生自主命题囗教师科研课题拟完成时间2018年3月18日选题依据及意义（不少于300字）电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景，成为近几年广为关注的研究热点。目前，由于常规充电技术不能适应各类新型电池的要求，因此严重影响电池的使用寿命。所以要想充分利用电池容量或延长电池寿命，必须极其严格地控制充电参数。再者延长电池寿命的关键是合理选择充电参数，如电流、电压和温度。在充电过程中，施加电压的精度对提高电池的效率和延长电池的寿命具有非常重要的作用。超过充电终止电压将导致过充电，这在短期内会增加电池的供电量，但长期来说则会导致电池失效并产生安全问题。实践证明，充电终止电压每提高1%，电池的初始容量就会增大约5%。这种显而易见的短期增益效应会对电池的充电/放电次数产生严重的后果。过充电导致了充电次数的减少。另一方面，欠充电尽管不会产生安全问题，但会显著减小电池的容量。所以现在必须要找到一种新的锂电池充电方法。二、研究目标与主要内容（含论文(设计)提纲，不少于500字）1、研究目标：锂离子电池具有较高的能量重量和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命长，价格也越来越低。一个良好的充电器可使电池具有较长的寿命。利用89C51单片机设计的智能充电器，具有较高的测量精度，可很好的控制充电电流的大小，适时的调整，并可根据充电的状态判断充电的时间，及时终止充电，以避免电池的过充。2、主要内容：1、锂电池充电技术1.1锂电池的原理 1.2锂电池的充电原理 1.3锂离子电池充电过程1.4充电系统的运行方式2、锂电池充电器的硬件设计与实现2.1单片机最小系统2.2充电管理芯片2.3USB充电芯片2.4稳压电源电路设计2.5输出电压、电流检测电路设计2.6与PC机串口通信电路设计第3章锂电池充电器的软件设计与测试3.1编程语言3.2主程序3.3充电模块3.4数据采集处理3.5系统测试结论三、研究方法和手段（一）研究方法1、文献研究法：收集整理相关研究资料，为研究做准备。（二）研究手段（1）首先考虑到锂电池与其他可充电电池的不同，其对充电的要求也不同，讨论出对其比较好的充电控制方法，从充电控制精度、充电时间、充电过程的智能化管理方面来设计充电器的硬件电路。（2）参考一些比较优秀的充电器，学习其中比较先进的充电控制的思维，总结出一定的设计方法。总结别人的优秀设计经验，为自己的设计提供等多的思维空间。（3）从总体上把握充电器的结构、功能，做出总体上的结构框架，并做出其结构框架图。（4）选取MPU（8051）与LTC1325来进行硬件电路的设计。先对LTC1325控制芯片作详细的分析，清楚其工作原理及控制过程，再根据芯片的特点及充电流程设计硬件电路。四、参考文献目录（作者、书名或论文（设计）题目、出版社或刊号、出版年月或出版期号）[1] 凌振宝，黄健祥，吴树军，曾然，曹桂欣.建材放射性脉冲检测及其能量刻度设计[J].吉林大学学报(信息科学版).2017(03)[2] 凌振宝，曹双兰，常乐，王熠，黄敬涛.具有检测电池容量功能的充电器设计[J].吉林大学学报(信息科学版).2016(01)[3] 邵欣.基于单片机的智能充电器设计[J].河南科技.2016(02)[4] 杨彦兵，李辉，刘晓丹.基于单片机的双闭环控制智能充电器研制[J].电源技术.2017(02)[5] 王国志，胡万强.一种智能充电器电路的设计[J].许昌学院学报.2016(02)[6] 徐进.锂电池充放电特性分析和测试[J].中国西部科技.2017(33)[7] 郝杰.高性能锂电池充电器设计方案[J].中国新技术新产品.2016(08)[8] 乔立农.纯电动大客车快速充电系统及其合理充电分析[J].城市公共交通.2015(06)[9] 宋秦中，章丁，赵飞.安全可预约电动自行车充电器的设计[J].江苏科技信息.2017(14)[10] 闫志伟，马丽丽，石彬彬，刘学建，董凯，宋伟.基于快速脉冲充电电路的仿真研究[J].电子世界.2016(04)[11] 李俊，陈涛.一种快速脉冲充电器的研究[J].中文信息(网吧世界).2016(06)[12] LiuYH，TengJH，LinYC.SearchforanOptimalRapidChargingPatternforLithium-IonBatteriesUsingAntColonySystemAlgorithm..IEEETransactionsOnIndustrialEletronics.2015五、文献综述电池充电技术主要分为以下三方面：一是电池充电方法的研究，主要就是在保证电池不受损伤的情况下，加快充电速度、提高电池使用效率；二是电池组均衡控制技术的研究。在充电过程中，采用合理的均衡控制技术能够减小各单体电池之间容量的不一致性，延长电池组的使用寿命；三是电池停充控制技术的研究。对于电池充电后期，采用合理的停充控制技术，准确检测电池满充状态，防止电池过充、使电池能量得到最大化利用。2008年，的南京理工大学，陈洋等对理电池应用在弹载上的研究，主要用模糊控制的方法，代替传统PID调节器，控制充电系统的电压环和电流环，并用输出端多个充电电源隔离的方法同时对铿电池充电，以达到均充的目的。同年，裴锋，赵克刚对动力蓄电池的均衡管理进行了研究，采用模糊控制的方法研究系统的骑态控制。文锋，姜久春研究了动力埋电池组的充电方法，提出一种充电机和电池管理系统配合的充电方式，控制充电机的电流跟踪电池的可接受最大充电电流。同年，重庆大学的苏玉刚，杜伟炯等研究了铿离子电池组智能充电技术，其采用了电感加开关组合方式配合模糊控制组成快速充电系统。西北工业大学吴小华，刘伟灿等，研究了模糊控制方法在铿电池充电过程中应用，并结合脉冲充电，作出仿真。2009年，Hong-SunPark,Chong-EunKim提出了一种适用于动力埋电池组的均衡电路，电路中将电池组分成N*M个电池，N是电池组分成若干调制的块，而每个块中又串联着M个电池，M个电池的电压可由电路自行均衡，这样分组，可以降低均衡功率器件的负担，使其能够在安全闽值工作。2011年，DonghwaShin,YounghyunKim开始将埋电池组和新兴的超级电容器结合起来，共同为电动汽车等提供动力，并研究了这种组合的形式，提出单纯的并联组合效果不好，建议用其新型的充电方法，这为研究目前混合动力车提供了研究价值。目前，充电方法的发展从刚开始的恒流充电法、恒压充电法、恒压限流充电法，经过分段充电法、变电流间歇充电法、变电压间歇充电法至现今的快速充电方法、均衡充电、智能充电方法，在整个充电过程中，不断监控电池的可接受充电电流，控制器调整充电器的输出电流，达到动态跟踪电池最大可接受充电电流的目的。六、工作进度安排（时间、内容、步骤）（一）准备阶段1、2017年12月10日至2018年2月28日，查阅收集文献资料，确定论题，准备开题报告。2、2018年2月28日至2018年3月1日，进一步修正研究内容和方法，完成开题报告。3、2018年3月1日至2018年3月18日，进一步查阅文献，收集资料，为论文写作做准备。（二）写作阶段1、2018年3月16日至2018年3月22日整理文献资料。2、2018年3月1日至2018年4月10日，撰写论文初稿。3,、2018年4月10日至2018年4月30日，提交论文初稿，并根据指导教师意见修改论文初稿和二、三稿。七、预期成果此次设计的通用型的充电器，可使工作电压范围在4.7~16V;，电池电压大于3V小于4.2V时用800mA恒流充电，电池电压等于4.2V后用恒压充电，电流逐渐减小到40mA时充电结束，并且充电时间控制在6~7小时。这个设计使用单片机对充电进行控制，并综合使用定时控制、电压控制和温度控制来中止快速充电，确保不会因过充电而损伤电池。（以上内容在教师指导下由学生填写）学生签名：20年月日八、指导教