開(kāi)題報(bào)告智能充電器

本文格式為Word版，下載可任意編輯——開(kāi)題報(bào)告智能充電器石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告課題名稱：智能充電電源的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：張志偉學(xué)號(hào)：2023092623學(xué)院：機(jī)械電氣工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)：08電氣（4）班指導(dǎo)教師：梁習(xí)卉子完成日期：二零一二年三月一、本課題來(lái)源及研究的目的和意義1、本課題研究的目的和意義目的：如今，隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更繁雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更確切的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間、達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。與此同時(shí)，對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。從20世紀(jì)60年代的商用鎳鎘和密封鉛酸電池到近幾年的鎳氫和鋰離子技術(shù)，可充電電池容量和性能得到了飛速的發(fā)展。目前各種電器使用的充電電池主要有鎳鎘電池（NiCd）、鎳氫電池（NiMH）、鋰電池（Li-Ion）和密封鉛酸電池（SLA）四種類型。電池充電是通過(guò)逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。設(shè)計(jì)充電器時(shí)要細(xì)心了解這些特性以防止過(guò)度充電而損壞電。目前，市場(chǎng)上賣得最多的是旅行充電器，但是嚴(yán)格從充電電路上分析，只有很少部分充電器才能真正意義上被稱為智能充電器，隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更繁雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全地充電，因此，需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更確切地監(jiān)控(例如對(duì)充、放電電流、充電電壓、溫度等的監(jiān)控)，以縮短充電時(shí)間，達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。意義：在大學(xué)的最終一個(gè)學(xué)期，學(xué)校為我們安排了為期一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)于一個(gè)即將走出校園的畢業(yè)生而言可謂意義重大。作為一個(gè)工科院校的大學(xué)生，在大學(xué)的幾年學(xué)習(xí)中除了扎實(shí)的理論學(xué)習(xí)外，一定的自己動(dòng)手設(shè)計(jì)能力更是必不可少的，它可以較全面直觀的反映一個(gè)應(yīng)屆畢業(yè)生的能力。我們?cè)趯?lái)的工作中絕大部分都將是社會(huì)上各行各業(yè)里的技術(shù)人員，這要求我們必需具備一個(gè)21世紀(jì)大學(xué)生，特別是對(duì)學(xué)以致用更為要求的工科學(xué)生所應(yīng)有的理論與動(dòng)手能力。這學(xué)期，學(xué)校為我們安排的為期一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)將切實(shí)的考驗(yàn)和提高我們的理論和聯(lián)系實(shí)際的能力，為我們做了一個(gè)工作前的大演練，我們也應(yīng)當(dāng)充分的利用好這次機(jī)遇，把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做到自己老師都滿意二、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析第一節(jié)充電器概念及用途和在中國(guó)的發(fā)展前景充電器,英文名稱Charger,尋常指的是一種為蓄電裝置提供能量的設(shè)備。充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛，特別是在生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)、相機(jī)等等常見(jiàn)電器。充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用電場(chǎng)合，充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。充電器有好多，如鉛酸蓄電池充電器、閥控密封鉛酸蓄電池的測(cè)試與監(jiān)測(cè)、鎘鎳電池充電器、鎳氫電池充電器、鋰離子電池充電器、便攜式電子設(shè)備鋰離子電池充電器、鋰離子電池保護(hù)電路多功能充電器、電動(dòng)車蓄電池充電器、車充等。充電器是一種將高壓交流電轉(zhuǎn)化為低壓直流電的設(shè)備。充電器的用途十分廣泛，大量數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、筆記本電腦、MP3、MP4等都配有充電器，除了數(shù)碼產(chǎn)品以外，在我國(guó)普遍使用的電動(dòng)自行車也配有充電器。根據(jù)調(diào)查研究，在我國(guó)的充電器市場(chǎng)上手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)自行車這四種產(chǎn)品的充電器已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)充電器市場(chǎng)份額的90%以上。最近幾年，伴隨著手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品在我國(guó)市場(chǎng)的熱銷，我國(guó)充電器行業(yè)得到了迅速的發(fā)展。在整個(gè)充電器市場(chǎng)中，不同產(chǎn)品的充電器占據(jù)不同的份額。就中國(guó)而言，在整個(gè)充電器市場(chǎng)中，手機(jī)充電器所占份額居第一位，占據(jù)了絕大部分的充電器市場(chǎng)的份額；排其次位的是筆記本電腦充電器；數(shù)碼相機(jī)充電器所占份額排在第三位；電動(dòng)自行車充電器排第四位。這四種產(chǎn)品的充電器占據(jù)了整個(gè)充電器市場(chǎng)的94%，剩下的為其它產(chǎn)品充電器所占的份額。我國(guó)手機(jī)充電技術(shù)主要分布在如下領(lǐng)域：第一，太陽(yáng)能充電器。例如，202320230002．5號(hào)文獻(xiàn)涉及一種折疊式太陽(yáng)能手機(jī)電池充電器。03202640．4號(hào)文獻(xiàn)涉及一種智能型太陽(yáng)能交流兩用手機(jī)充電器，包括太陽(yáng)能硅光電池、220V電子穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電路、電池組CD、連接手機(jī)電池的輸出插孔等。02115872．X號(hào)文獻(xiàn)涉及一種增光式太陽(yáng)能萬(wàn)用充電器及電源。該充電器能增光和吸收一切光能和太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)換的電能可增加手機(jī)通話量2至5倍。202320237970．8號(hào)文獻(xiàn)涉及一種與手機(jī)一體的太陽(yáng)能充電器。把太陽(yáng)能電池板置于陽(yáng)光下就能隨時(shí)對(duì)手機(jī)電池進(jìn)行充電，突破了使用交流電源或者汽車電瓶給手機(jī)電池充電的局限。其次，手動(dòng)充電器。例如，02230050．3號(hào)文獻(xiàn)涉及一種掌上型手動(dòng)移動(dòng)電話充電器，它用手動(dòng)壓桿的一端連接齒條，壓桿另一端連接復(fù)位彈簧，齒條連接齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)連接電機(jī)。充電器通過(guò)一對(duì)棘爪換向組件使電機(jī)被連續(xù)帶動(dòng)而供給3．6V至7．2V電壓的直流電。98249600．1號(hào)文獻(xiàn)涉及一種移動(dòng)電話的自充電裝置，可采用外接充電器方式充電，也可通過(guò)發(fā)條式微型發(fā)電機(jī)給電池充電。202320233036．8號(hào)文獻(xiàn)涉及一種萬(wàn)能充電器，包括手動(dòng)充電裝置，可在任何場(chǎng)所對(duì)手機(jī)充電。第三，車動(dòng)充電器。例如，202310060811．1號(hào)文獻(xiàn)涉及一種依靠自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)力發(fā)電對(duì)小型充電電池進(jìn)行充電的方法。它在自行車車架的前叉上設(shè)置微型發(fā)電機(jī)，在車架把手上設(shè)置直流電池充電器。人們?cè)隍T車行駛時(shí)，車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)發(fā)電，提供給為充電電池使用。第四，無(wú)線充電器。例如，202320006628．4號(hào)文獻(xiàn)涉及一種無(wú)線充電裝置，它設(shè)有充電感應(yīng)器和接收感應(yīng)器，充電感應(yīng)器由充電感應(yīng)線圈和電源電路構(gòu)成，接收感應(yīng)器由接收感應(yīng)線圈和充電電路構(gòu)成。它能實(shí)現(xiàn)手機(jī)、電腦的無(wú)線充電。202320233146．0號(hào)文獻(xiàn)涉及一種非接觸式充電器，它利用電磁耦合方式實(shí)現(xiàn)電能傳輸，不需要任何機(jī)械金屬點(diǎn)的連接。01270829．1號(hào)文獻(xiàn)涉及一種無(wú)接觸式充電器裝置。第五，折疊充電器。例如，202320238238．6號(hào)文獻(xiàn)涉及一種折疊型手機(jī)充電器，其中，電源盒由電池組、帶有發(fā)光二極管的功能電路、殼體及其外層的連接膜組成，電池組與功能電路相連。97215725．5號(hào)文獻(xiàn)涉及一種折疊式無(wú)線電話電池充電器，它的外殼里有變壓電路、充電電路，外殼上有內(nèi)藏式電源插頭。外殼由主殼和副殼組成，主殼與副殼連接在一起，形成無(wú)線電話電池插座。充電器折疊后，所有電源插頭和觸頭均為內(nèi)藏。第六，干電池充電器。例如，01232765．4號(hào)文獻(xiàn)涉及一種移動(dòng)電話應(yīng)急充電器，它可用普通干電池給移動(dòng)電話充電。它包括電池盒、電池盒蓋、卡簧、卡簧盒、卡簧按鍵和充電插頭，電池盒、卡簧盒和充電插頭為一體結(jié)構(gòu)，組成充電器的本體，電池盒內(nèi)設(shè)有平行排列的三個(gè)電池艙；卡簧盒內(nèi)設(shè)有兩個(gè)卡簧，卡簧盒的上蓋設(shè)有一個(gè)卡簧按鍵，卡簧按鍵的下端與上述兩個(gè)卡簧接觸。202320237899．4號(hào)文獻(xiàn)涉及一種移動(dòng)電話簡(jiǎn)易充電器，它可把其他電池組裝到充電器的導(dǎo)電側(cè)進(jìn)行充電。第七，重力充電器。例如，202320233512．2號(hào)文獻(xiàn)涉及一種人體行走重力發(fā)電手機(jī)充電器。它把人體行走的重力能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再由機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能并給手機(jī)充電。它包括鞋后跟鎖接機(jī)構(gòu)、踩頂桿機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)存機(jī)械能機(jī)構(gòu)、超微型磁鋼式交流發(fā)電機(jī)、變壓整流穩(wěn)壓電路等。踩頂桿機(jī)構(gòu)中還裝有卸荷壓簧保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)等。第八，照明充電器。例如，202320233858．7號(hào)文獻(xiàn)涉及一種照明式車載充電器。202320233860．4號(hào)文獻(xiàn)涉及一種照明式手機(jī)充電器，包括內(nèi)裝電池的充電器本體，充電器本體上設(shè)有連接器公座，連接器公座可與手機(jī)連接并對(duì)手機(jī)充電。充電器本體上還設(shè)有蓋體，蓋體內(nèi)設(shè)有與連接器公座插接的連接器母座，連接器母座連接PCB基板，PCB基板連接LED燈。03261101．3號(hào)文獻(xiàn)涉及一種具有照明功能的手機(jī)用車輛充電器以及照明裝置。第九，應(yīng)急充電器。例如，03219653．9號(hào)文獻(xiàn)涉及一種自充便攜式無(wú)線手機(jī)應(yīng)急充電器。它包括接交流電源的插頭、接手機(jī)的充電接口、微型電池等。插頭通過(guò)整流、變壓電路接電池，構(gòu)成充電電路，電池兩端引接到充電接口構(gòu)成放電電路。手機(jī)缺電時(shí)，將應(yīng)急充電器的充電接口與手機(jī)插接，即可隨時(shí)隨地通過(guò)放電電路對(duì)手機(jī)電池充電。第十，智能充電器。例如，202310102248．0號(hào)文獻(xiàn)涉及一種智能移動(dòng)電源，包括智能電池組、智能充電器、輸出調(diào)理器等。智能充電器包括充電管理器、交流適配器、電量顯示器；輸出調(diào)理器包括控制器、液晶顯示器、輸出調(diào)理按鈕、功率輸出單元、控制信息存儲(chǔ)單元；智能電池組包括鋰電池管理器、鋰電池保護(hù)器、電池信息存儲(chǔ)單元、充電電量顯示器、電池組接口。它適合筆記本電腦、DVD播放機(jī)、移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、PDA以及其他便攜式電子設(shè)備使用。95229383．8號(hào)文獻(xiàn)涉及一種智能多功能快速充電器。此外，202320237159．2號(hào)文獻(xiàn)涉及一種智能手機(jī)充電器，它在手機(jī)充電器線路板電源輸入端和插頭之間串連一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)時(shí)間繼電器，在手機(jī)充電器線路板另一個(gè)電源輸入端與另一個(gè)電源插頭通過(guò)導(dǎo)線相連接，在手機(jī)充電器線路板的兩個(gè)電源輸入端和兩個(gè)電源插頭連接處，并聯(lián)一個(gè)指示燈，手機(jī)充電器線路板電源輸出端通過(guò)導(dǎo)線和手機(jī)充電接線插口相連接。第十一，直流充電器。例如，202320238967．0號(hào)文獻(xiàn)涉及一種包括變壓電路的直流充電器。00236490．5號(hào)文獻(xiàn)涉及一種移動(dòng)電話直流電源連接器，包括絕緣膠心、內(nèi)端子及外套管；絕緣膠心上具有側(cè)邊設(shè)有通至絕緣膠心底端的T形槽的矩形插桿；外套管為呈矩形斷面的金屬管體；內(nèi)端子插裝在絕緣膠心的T形槽內(nèi)，其外端顯露在絕緣膠心短形插桿的前端側(cè)邊；外套管系套裝在矩形插桿外。第十二，內(nèi)置式充電器。例如，202320238985．5號(hào)文獻(xiàn)涉及一種自帶充電功能的手機(jī)，它的內(nèi)部安裝了一個(gè)微型充電器，在需要時(shí)可按動(dòng)按鈕，將充電器彈出進(jìn)行充電。03218757．2號(hào)文獻(xiàn)涉及一種手機(jī)直接充電技術(shù)。其中，手機(jī)機(jī)殼外的上端設(shè)有天線，機(jī)殼外的前側(cè)面上設(shè)有顯示屏，顯示屏的下面設(shè)有按鍵，機(jī)殼內(nèi)設(shè)有機(jī)芯、電池，機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有充電器，充電器通過(guò)導(dǎo)線與電池相連，機(jī)殼上設(shè)有電極板，電極板通過(guò)導(dǎo)線與充電器相連，機(jī)殼的側(cè)面設(shè)有一端與電極板相聯(lián)、另一端與滑動(dòng)開(kāi)關(guān)相聯(lián)的連動(dòng)機(jī)構(gòu)。第十三，戶外供電技術(shù)。例如，03273486．7號(hào)文獻(xiàn)涉及一種組合移動(dòng)電源的戶外供電技術(shù)及其充電器。它包括能提供直流電源的移動(dòng)供電器、與負(fù)載相適配的輸出插頭，供電