本文格式為Word版，下載可任意編輯——開題報告智能充電器石河子大學機械電氣工程學院畢業設計開題報告課題名稱：智能充電電源的設計學生姓名：張志偉學號：2023092623學院：機械電氣工程學院專業年級：08電氣（4）班指導教師：梁習卉子完成日期：二零一二年三月一、本課題來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，隨著越來越多的手持式電器的出現，對高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來越大。電池技術的持續進步也要求更繁雜的充電算法以實現快速、安全的充電。因此需要對充電過程進行更確切的監控，以縮短充電時間、達到最大的電池容量，并防止電池損壞。與此同時，對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，可充電電池容量和性能得到了飛速的發展。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。電池充電是通過逆向化學反應將能量存儲到化學系統里實現的。由于使用的化學物質的不同，電池有自己的特性。設計充電器時要細心了解這些特性以防止過度充電而損壞電。目前，市場上賣得最多的是旅行充電器，但是嚴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，隨著越來越多的手持式電器的出現，對高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。電池技術的持續進步也要求更繁雜的充電算法以實現快速、安全地充電，因此，需要對充電過程進行更確切地監控(例如對充、放電電流、充電電壓、溫度等的監控)，以縮短充電時間，達到最大的電池容量，并防止電池損壞。意義：在大學的最終一個學期，學校為我們安排了為期一學期的畢業設計，對于一個即將走出校園的畢業生而言可謂意義重大。作為一個工科院校的大學生，在大學的幾年學習中除了扎實的理論學習外，一定的自己動手設計能力更是必不可少的，它可以較全面直觀的反映一個應屆畢業生的能力。我們在將來的工作中絕大部分都將是社會上各行各業里的技術人員，這要求我們必需具備一個21世紀大學生，特別是對學以致用更為要求的工科學生所應有的理論與動手能力。這學期，學校為我們安排的為期一學期的畢業設計將切實的考驗和提高我們的理論和聯系實際的能力，為我們做了一個工作前的大演練，我們也應當充分的利用好這次機遇，把這次畢業設計做到自己老師都滿意二、本課題所涉及的問題在國內研究現狀及分析第一節充電器概念及用途和在中國的發展前景充電器,英文名稱Charger,尋常指的是一種為蓄電裝置提供能量的設備。充電器在各個領域用途廣泛，特別是在生活領域被廣泛用于手機、相機等等常見電器。充電器是采用電力電子半導體器件，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合，充電器具有廣泛的應用前景。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試與監測、鎘鎳電池充電器、鎳氫電池充電器、鋰離子電池充電器、便攜式電子設備鋰離子電池充電器、鋰離子電池保護電路多功能充電器、電動車蓄電池充電器、車充等。充電器是一種將高壓交流電轉化為低壓直流電的設備。充電器的用途十分廣泛，大量數碼產品如手機、數碼相機、數碼攝像機、筆記本電腦、MP3、MP4等都配有充電器，除了數碼產品以外，在我國普遍使用的電動自行車也配有充電器。根據調查研究，在我國的充電器市場上手機、數碼相機、筆記本電腦、電動自行車這四種產品的充電器已經占據了整個充電器市場份額的90%以上。最近幾年，伴隨著手機、筆記本電腦、數碼相機等電子產品在我國市場的熱銷，我國充電器行業得到了迅速的發展。在整個充電器市場中，不同產品的充電器占據不同的份額。就中國而言，在整個充電器市場中，手機充電器所占份額居第一位，占據了絕大部分的充電器市場的份額；排其次位的是筆記本電腦充電器；數碼相機充電器所占份額排在第三位；電動自行車充電器排第四位。這四種產品的充電器占據了整個充電器市場的94%，剩下的為其它產品充電器所占的份額。我國手機充電技術主要分布在如下領域：第一，太陽能充電器。例如，202320230002．5號文獻涉及一種折疊式太陽能手機電池充電器。03202640．4號文獻涉及一種智能型太陽能交流兩用手機充電器，包括太陽能硅光電池、220V電子穩壓開關電路、電池組CD、連接手機電池的輸出插孔等。02115872．X號文獻涉及一種增光式太陽能萬用充電器及電源。該充電器能增光和吸收一切光能和太陽能，轉換的電能可增加手機通話量2至5倍。202320237970．8號文獻涉及一種與手機一體的太陽能充電器。把太陽能電池板置于陽光下就能隨時對手機電池進行充電，突破了使用交流電源或者汽車電瓶給手機電池充電的局限。其次，手動充電器。例如，02230050．3號文獻涉及一種掌上型手動移動電話充電器，它用手動壓桿的一端連接齒條，壓桿另一端連接復位彈簧，齒條連接齒輪機構，齒輪機構連接電機。充電器通過一對棘爪換向組件使電機被連續帶動而供給3．6V至7．2V電壓的直流電。98249600．1號文獻涉及一種移動電話的自充電裝置，可采用外接充電器方式充電，也可通過發條式微型發電機給電池充電。202320233036．8號文獻涉及一種萬能充電器，包括手動充電裝置，可在任何場所對手機充電。第三，車動充電器。例如，202310060811．1號文獻涉及一種依靠自行車車輪轉動力發電對小型充電電池進行充電的方法。它在自行車車架的前叉上設置微型發電機，在車架把手上設置直流電池充電器。人們在騎車行駛時，車輪的轉動帶動微型發電機發電，提供給為充電電池使用。第四，無線充電器。例如，202320006628．4號文獻涉及一種無線充電裝置，它設有充電感應器和接收感應器，充電感應器由充電感應線圈和電源電路構成，接收感應器由接收感應線圈和充電電路構成。它能實現手機、電腦的無線充電。202320233146．0號文獻涉及一種非接觸式充電器，它利用電磁耦合方式實現電能傳輸，不需要任何機械金屬點的連接。01270829．1號文獻涉及一種無接觸式充電器裝置。第五，折疊充電器。例如，202320238238．6號文獻涉及一種折疊型手機充電器，其中，電源盒由電池組、帶有發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號文獻涉及一種折疊式無線電話電池充電器，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藏。第六，干電池充電器。例如，01232765．4號文獻涉及一種移動電話應急充電器，它可用普通干電池給移動電話充電。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構，組成充電器的本體，電池盒內設有平行排列的三個電池艙；卡簧盒內設有兩個卡簧，卡簧盒的上蓋設有一個卡簧按鍵，卡簧按鍵的下端與上述兩個卡簧接觸。202320237899．4號文獻涉及一種移動電話簡易充電器，它可把其他電池組裝到充電器的導電側進行充電。第七，重力充電器。例如，202320233512．2號文獻涉及一種人體行走重力發電手機充電器。它把人體行走的重力能轉化成機械能，再由機械能轉化成電能并給手機充電。它包括鞋后跟鎖接機構、踩頂桿機構、儲存機械能機構、超微型磁鋼式交流發電機、變壓整流穩壓電路等。踩頂桿機構中還裝有卸荷壓簧保險機構等。第八，照明充電器。例如，202320233858．7號文獻涉及一種照明式車載充電器。202320233860．4號文獻涉及一種照明式手機充電器，包括內裝電池的充電器本體，充電器本體上設有連接器公座，連接器公座可與手機連接并對手機充電。充電器本體上還設有蓋體，蓋體內設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號文獻涉及一種具有照明功能的手機用車輛充電器以及照明裝置。第九，應急充電器。例如，03219653．9號文獻涉及一種自充便攜式無線手機應急充電器。它包括接交流電源的插頭、接手機的充電接口、微型電池等。插頭通過整流、變壓電路接電池，構成充電電路，電池兩端引接到充電接口構成放電電路。手機缺電時，將應急充電器的充電接口與手機插接，即可隨時隨地通過放電電路對手機電池充電。第十，智能充電器。例如，202310102248．0號文獻涉及一種智能移動電源，包括智能電池組、智能充電器、輸出調理器等。智能充電器包括充電管理器、交流適配器、電量顯示器；輸出調理器包括控制器、液晶顯示器、輸出調理按鈕、功率輸出單元、控制信息存儲單元；智能電池組包括鋰電池管理器、鋰電池保護器、電池信息存儲單元、充電電量顯示器、電池組接口。它適合筆記本電腦、DVD播放機、移動電話、數碼相機、PDA以及其他便攜式電子設備使用。95229383．8號文獻涉及一種智能多功能快速充電器。此外，202320237159．2號文獻涉及一種智能手機充電器，它在手機充電器線路板電源輸入端和插頭之間串連一個開關和一個時間繼電器，在手機充電器線路板另一個電源輸入端與另一個電源插頭通過導線相連接，在手機充電器線路板的兩個電源輸入端和兩個電源插頭連接處，并聯一個指示燈，手機充電器線路板電源輸出端通過導線和手機充電接線插口相連接。第十一，直流充電器。例如，202320238967．0號文獻涉及一種包括變壓電路的直流充電器。00236490．5號文獻涉及一種移動電話直流電源連接器，包括絕緣膠心、內端子及外套管；絕緣膠心上具有側邊設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；內端子插裝在絕緣膠心的T形槽內，其外端顯露在絕緣膠心短形插桿的前端側邊；外套管系套裝在矩形插桿外。第十二，內置式充電器。例如，202320238985．5號文獻涉及一種自帶充電功能的手機，它的內部安裝了一個微型充電器，在需要時可按動按鈕，將充電器彈出進行充電。03218757．2號文獻涉及一種手機直接充電技術。其中，手機機殼外的上端設有天線，機殼外的前側面上設有顯示屏，顯示屏的下面設有按鍵，機殼內設有機芯、電池，機殼內還設有充電器，充電器通過導線與電池相連，機殼上設有電極板，電極板通過導線與充電器相連，機殼的側面設有一端與電極板相聯、另一端與滑動開關相聯的連動機構。第十三，戶外供電技術。例如，03273486．7號文獻涉及一種組合移動電源的戶外供電技術及其充電器。它包括能提供直流電源的移動供電器、與負載相適配的輸出插頭，供電