微機(jī)控制的智能充電器

大連理工大學(xué)1綜述性報(bào)告姓名：劉啟抱學(xué)號(hào)：21004055大連理工大學(xué)2報(bào)告各部分1、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展2、單片機(jī)應(yīng)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(xué)31、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

從20世紀(jì)七十年代單片機(jī)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(yīng)用。

嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機(jī)的。70年代單片機(jī)的出現(xiàn)，使得汽車、家電、工業(yè)機(jī)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(yīng)用特點(diǎn)，但是這時(shí)的應(yīng)用只是使用８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(xué)41971年11月，Intel公司成功地把算術(shù)運(yùn)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(yīng)用形成了一個(gè)廣闊的嵌入式應(yīng)用市場。

1976年Intel公司推出Multibus，1983年擴(kuò)展為帶寬達(dá)40MB/s的MultibusⅡ。

1978年由Prolog設(shè)計(jì)的簡單STD總線廣泛應(yīng)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(jí)的“操作系統(tǒng)”編寫嵌入式應(yīng)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(xué)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(jìn)一步加速發(fā)展。隨著對(duì)實(shí)時(shí)性要求的提高，軟件規(guī)模不斷上升，實(shí)時(shí)核逐漸發(fā)展為實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS），并作為一種軟件平臺(tái)逐步成為目前國際嵌入式系統(tǒng)的主流。

21世紀(jì)無疑是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，未來的嵌入式設(shè)備為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，必然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(xué)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(xiàng)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(shí)還需要提供強(qiáng)大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持。

2、網(wǎng)絡(luò)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(shè)備如電話、手機(jī)、冰箱、微波爐等功能不再單一，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

3、網(wǎng)絡(luò)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(jī)界面。大連理工大學(xué)72、單片機(jī)應(yīng)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(shí)對(duì)可充電電池進(jìn)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(duì)電池的充電狀態(tài)，充電量多少，給出詳細(xì)的可視化信息。2、單片機(jī)應(yīng)用于智能充電是有一定的必然性。因?yàn)檎麄€(gè)智能充電過程當(dāng)中要有監(jiān)視，也有反饋，所以這就需要一個(gè)管理系統(tǒng)來完成，由于單片機(jī)正好能夠完成這類的簡單工作，所以將單片機(jī)應(yīng)用于智能充電，是自然而然的事。大連理工大學(xué)83、現(xiàn)代快速充電技術(shù)1、什么是快速充電？對(duì)于快速充電這個(gè)概念，目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，一般是指充電時(shí)間在半個(gè)小時(shí)左右完成的充電，便可以認(rèn)識(shí)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(dāng)然要比快速充電的速度要快得多，一般認(rèn)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(xué)9

首先先讓大家看幾個(gè)例子：

1、美國麻省理工學(xué)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(gè)磷酸鋰涂層，這個(gè)涂層像一個(gè)“專用車道”，可以將帶電鋰原子導(dǎo)入極微細(xì)通道，使它們可以迅速到達(dá)終端?？梢源蠓s短電池的充電時(shí)間。兩名專家說，利用這種新技術(shù)制造的手機(jī)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(xué)10

最近日本的JFEEngineering公司發(fā)布了一項(xiàng)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(dòng)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(duì)EV進(jìn)行充電所需的時(shí)間約為現(xiàn)行一般充電系統(tǒng)的1/5，相當(dāng)于一般汽油車加油所需的時(shí)間。大連理工大學(xué)11藍(lán)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(gè)線性過程，就是充電率與時(shí)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(xué)12

美國的科學(xué)家有望研制成功一種新型的充電技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以在數(shù)秒中內(nèi)為充電池蓄滿電。這項(xiàng)技術(shù)可以使移動(dòng)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(xué)家們已經(jīng)研制出此類樣本。充滿整個(gè)蓄電池只需10至20秒的時(shí)間?？茖W(xué)家稱，這將是生活方式的改變?！澳阒灰驹谀巧缘纫粫?huì)，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(shí)間才能最終完成。大連理工大學(xué)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(xué)汽車專業(yè)對(duì)汽車蓄電池的快速充電做了長期研究，取得多項(xiàng)成果。北方交通大學(xué)也對(duì)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(dòng)汽車與燃油汽車競爭需要，嚴(yán)重影響電動(dòng)汽車的推廣及普及。大連理工大學(xué)144、未來充電器的發(fā)展展望隨著電動(dòng)汽車的普及，快速充電乃至高速充電技術(shù)的發(fā)展，對(duì)未來充電器的發(fā)展也會(huì)帶來很大的影響：高速化，智能化，以及自動(dòng)化是未來的發(fā)展方向。另外，新型能源的利用，諸如風(fēng)能，太陽能，