| [页数] 62 [字数] 18429 [目录] 摘 要 1 Abstract 2 1 绪论 5 2 系统设计框架与技术参数 9 3 充电器硬件设计 19 4 充电器软件设计 23 5 汇编 28 6 总结与展望 59 参考文献 60 附图 61 致谢 62 [原文] 1 绪论 1.1 课题研究背景 锂离子电池充电管理芯片的发展反映了当今信息时代锂离子电池的广泛应用。近年来，随着科学技术的不断进步与发展，越来越多的便携式电子产品如移动电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、摄录像机等逐渐普及，为人们的日常工作和生活带来便利。由于这些产品均朝向无线化、可携带化方向发展，其关键性零组件——电源，也往轻、薄、短、小的目标迈进，团此对于体积小、重量轻、能量密度高的二次电池需求相当迫切。 小型二次电池包括镍镉电池、镍氢电池及锂电池。在防止镉污染的环保需求下，镍镉电池慢慢被取代已成趋势。镍氢电池虽无环保问题，但是能量密度低，高温特性差及少许记忆效应等缺点，在3C产品应用上，己逐渐被锂离子电池所取代。锂电池具有工作电压高(3.7Volt)、能量密度大(175 Wh/Kg)，重量轻、寿命长及环保性佳等优点，目前已大量应用于可携带式电子产品上，包括笔记型计算机、PDA、移动电话、摄录像机、数字相机、迷你光驱、掌上型终端机及游戏机等，未来更可作为电动工具、电动自行车、电动机车的动力来源，其未来需求及发展前景是相当看好的。 总的来说，锂离子电池具有以下优点。 （1）工作电压高：通常单节锂离子电池的电压为3.7 V，单体电池即可为3 V的逻辑电路供电。对于要求较高供电电压的电子设备，电池组所需串联电池数也可大大减少。 （2）体积小、重量轻、比能量高：通常锂离子电池的比能量可达镍镉电池的2倍以上，与同容量镍氢电池相比，体积可减少30%，重量可降低50%，有利于便携式电子设备小型轻量化 。 （3）寿命长：锂离子电池采用碳负极，在充放电过程中，碳负极不会生成金属锂，从而可以避免电池因内部金属锂短路而损坏。目前，锂离子电池的寿命可达1200 次以上，远远高于各类电池。 （4）安全快速充电：锂离子电池与金属锂电池不同，它的负极用特殊的碳电极代替金属锂电极，因此允许快速充电。在特定情况下可在短时间内充足电，而且安全性能大大提高...... [摘要] 随着移动电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、摄录像机及小体积高功率电器的广泛使用，锂离子电池被广泛地作供电电源。锂电池具有工作电压高、能量密度大、重量轻、寿命长及环保性佳等优点。目前锂离子电池已大量应用于可携带式电子产品上，未来更可作为电动工具交通工具等的动力来源，其未来需求及发展前景是相当广阔。 锂离子电池在各个领域的广泛应用，推动了对锂离子电池充电器及充电管理芯片的研究。充电管理芯片通常都具有以下特点：限流保护、电流短路与反充保护线路设计、自动及快速充电、充满电后自动关断等。有些还具有LED充电状态显示、低噪声、模拟微电脑控制系统等特点。锂离子的特点使得其对充电管理芯片的要求比较苛刻，充电方式通常采用恒流恒压方式。 本文所设计系统以EM78P458单片机为控制核心，电路按照实际电路功能可划分为系统指示灯电路、电源电压与环境温度采用电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路。具体分析了锂离子电池的充电原理与充电方法、硬件电路设计、软件程序设计等。实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等功能。 [参考文献] [1] 余发山.单片机原理及应用技术.中国矿业大学出版社,2003 [2] 傅丰林.低频电子线路.高等教育出版社,2003 [3] 康华光.电子技术基础(数字部分).高等教育出版社,2000 [4] 王鸿麟、景占荣.通信基础电源(第二版).西安电子科技大学出版社.2001 [5] 刘宝泉.智能充电器设计与实现.西北工业大学.2004年 [6] 张占松.开关电源的原理与设计.电子工业出版社.1998 [7] 杨帮文.实用电池充电器与保护器电路集锦.电子工业出版社.2001 [8] 彭颖.一种锂离子电池充电器芯片的设计. 华中科技大学.2005 [9] 周玲. 基于单片机控制的智能充电器设计. 广西大学.2006 [10] 吴宇平、万春荣、姜长印.锂离子二次电池（第一版）.化学工业出版社.2002 [11] 郭炳焜、徐徽、王先友.锂离子电池（第二版）.中南大学出版社.2002. [12] Zhang W, Skelton D, Martinez R. Modeling and analysis of an off-line battery charger for single cell lithium batteries. IEEE Circuits and Systems, 2004, 2(4)：1796~1802 [13] Bentley W F, Heacock D K. Battery management considerations for multichemistry systems. IEEE AES Systems Muguzine.1996.5：23~26 [14] 肖吉林.带ADC、PWM和比较器的单片机－EM78P458. 西安华圣电子工程公司 [15] 周航慈 饶运涛.单片机程序设计基础.北京航空航天大学出版社.1997 [原文截取] 摘 要 随着移动电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、摄录像机及小体积高功率电器的广泛使用，锂离子电池被广泛地作供电电源。锂电池具有工作电压高、能量密度大、重量轻、寿命长及环保性佳等优点。目前锂离子电池已大量应用于可携带式电子产品上，未来更可作为电动工具交通工具等的动力来源，其未来需求及发展前景是相当广阔。 锂离子电池在各个领域的广泛应用，推动了对锂离子电池充电器及充电管理芯片的研究。充电管理芯片通常都具有以下特点：限流保护、电流短路与反充保护线路设计、自动及快速充电、充满电后自动关断等。有些还具有LED充电状态显示、低噪声、模拟微电脑控制系统等特点。锂离子的特点使得其对充电管理芯片的要求比较苛刻，充电方式通常采用恒流恒压方式。 本文所设计系统以EM78P458单片机为控制核心，电路按照实际电路功能可划分为系统指示灯电路、电源电压与环境温度采用电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路。具体分析了锂离子电池的充电原理与充电方法、硬件电路设计、软件程序设计等。实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等功能。 关键词：锂离子电池 EM78P458 充电器 硬件电路 软件设计 Abs..... |
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