微機控制的智能充電器.ppt

大連理工大學 1 綜述性報告 姓名 劉啟抱學號 21004055 大連理工大學 2 報告各部分 1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展2 單片機應用于智能充電3 現(xiàn)代快速充電技術(shù)4 未來充電器的發(fā)展展望 大連理工大學 3 1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展 從20世紀七十年代單片機的出現(xiàn)到今天各式各樣的嵌入式微處理器 微控制器的大規(guī)模應用 嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機的 70年代單片機的出現(xiàn) 使得汽車 家電 工業(yè)機器 通信裝置以及成千上萬種產(chǎn)品可以通過內(nèi)嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能 這些裝置已經(jīng)初步具備了嵌入式的應用特點 但是這時的應用只是使用 位的芯片 執(zhí)行一些單線程的程序 還談不上 系統(tǒng) 的概念 大連理工大學 4 1971年11月 Intel公司成功地把算術(shù)運算器和控制器電路集成在一起 推出了第一款微處理器Intel4004 其后各廠家陸續(xù)推出了許多8位 16位的微處理器 微處理器的廣泛應用形成了一個廣闊的嵌入式應用市場 1976年Intel公司推出Multibus 1983年擴展為帶寬達40MB s的Multibus 1978年由Prolog設計的簡單STD總線廣泛應用于小型嵌入式系統(tǒng) 從80年代早期開始 嵌入式系統(tǒng)的程序員開始用商業(yè)級的 操作系統(tǒng) 編寫嵌入式應用軟件 這使得可以獲取更短的開發(fā)周期 更低的開發(fā)資金和更高的開發(fā)效率 嵌入式系統(tǒng) 真正出現(xiàn)了 大連理工大學 5 90年代以后 在分布控制 柔性制造 數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下 嵌入式系統(tǒng)進一步加速發(fā)展 隨著對實時性要求的提高 軟件規(guī)模不斷上升 實時核逐漸發(fā)展為實時多任務操作系統(tǒng) RTOS 并作為一種軟件平臺逐步成為目前國際嵌入式系統(tǒng)的主流 21世紀無疑是一個網(wǎng)絡的時代 未來的嵌入式設備為了適應網(wǎng)絡發(fā)展的要求 必然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡通信接口 新一代的嵌入式處理器已經(jīng)開始內(nèi)嵌網(wǎng)絡接口 除了支持TCP IP協(xié)議 還有的支持IEEE1394 USB CAN Bluetooth或IrDA通信接口中的一種或者幾種 大連理工大學 6 未來嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 1 嵌入式開發(fā)是一項系統(tǒng)工程 因此要求嵌入式系統(tǒng)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身 同時還需要提供強大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持 2 網(wǎng)絡化 信息化的要求隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟 帶寬的提高日益提高 使得以往單一功能的設備如電話 手機 冰箱 微波爐等功能不再單一 結(jié)構(gòu)更加復雜 3 網(wǎng)絡互聯(lián)成為必然趨勢 4 精簡系統(tǒng)內(nèi)核 算法 降低功耗和軟硬件成本 5 提供友好的多媒體人機界面 大連理工大學 7 2 單片機應用于智能充電 1 首先介紹什么是智能充電 智能充電就是能同時對可充電電池進行充電 而且在充電過程中還有一定的監(jiān)視和提醒功能 對電池的充電狀態(tài) 充電量多少 給出詳細的可視化信息 2 單片機應用于智能充電是有一定的必然性 因為整個智能充電過程當中要有監(jiān)視 也有反饋 所以這就需要一個管理系統(tǒng)來完成 由于單片機正好能夠完成這類的簡單工作 所以將單片機應用于智能充電 是自然而然的事 大連理工大學 8 3 現(xiàn)代快速充電技術(shù) 1 什么是快速充電 對于快速充電這個概念 目前還沒有一個統(tǒng)一的定義 一般是指充電時間在半個小時左右完成的充電 便可以認識是快速速充電了 2 還有一種充電法 叫作高速充電高速充電的速度當然要比快速充電的速度要快得多 一般認為是在數(shù)分鐘內(nèi)完成充電過程的充電方法 大連理工大學 9 首先先讓大家看幾個例子 1 美國麻省理工學院兩名材料專家宣布 他們開發(fā)出制造充電電池的新技術(shù) 他們的解決方案是利用一個磷酸鋰涂層 這個涂層像一個 專用車道 可以將帶電鋰原子導入極微細通道 使它們可以迅速到達終端 可以大幅縮短電池的充電時間 兩名專家說 利用這種新技術(shù)制造的手機電池可以在10秒鐘內(nèi)完成充電 汽車電池可在5分鐘內(nèi)充好電 大連理工大學 10 最近日本的JFEEngineering公司發(fā)布了一項可以把現(xiàn)有的充電速度提高5倍的技術(shù)成果 該技術(shù)適用于電動車 EV 超快速充電系統(tǒng) 3分鐘電池可以完成充電50 利用該款超快速充電系統(tǒng)對EV進行充電所需的時間約為現(xiàn)行一般充電系統(tǒng)的1 5 相當于一般汽油車加油所需的時間 大連理工大學 11 藍線是以前的充電技術(shù)的充電過程 0 30分鐘的充電近似于一個線性過程 就是充電率與時間是成比例的關(guān)系 紅線是JFE開發(fā)的新充電方式 很明顯地能看出 這種方式的充電 主要集中于前5分鐘 就是在前5分鐘盡可能的充最多的電 從某種意義上 這才是 快速充電 的真正體現(xiàn) 大連理工大學 12 美國的科學家有望研制成功一種新型的充電技術(shù) 這項技術(shù)可以在數(shù)秒中內(nèi)為充電池蓄滿電 這項技術(shù)可以使移動電話攜帶的電池更小型 更輕便 馬薩諸塞州技術(shù)研究院的科學家們已經(jīng)研制出此類樣本 充滿整個蓄電池只需10至20秒的時間 科學家稱 這將是生活方式的改變 你只要站在那稍等一會 就充滿電了 據(jù)稱 由于新技術(shù)將需要一種新方式制造鋰電池原料 可能還需要二至三年的時間才能最終完成 大連理工大學 13 目前 國內(nèi)快速充電技術(shù)的研究也很有成果 湖南大學汽車專業(yè)對汽車蓄電池的快速充電做了長期研究 取得多項成果 北方交通大學也對蓄電池的快速充電技術(shù)立了課題研究 取得一些成果 國內(nèi)的快速充電裝置也有企業(yè)投入生產(chǎn) 但現(xiàn)狀是一次充電都需要20分鐘以上 不能滿足電動汽車與燃油汽車競爭需要 嚴重影響電動汽車的推廣及普及 大連理工大學 14 4 未來充電器的發(fā)展展望 隨著電動汽車的普及 快速充電乃至高速充電技術(shù)的發(fā)展 對未來充電器的發(fā)展也會帶來很大的影響 高