基于锂电池快速充电方案的研究与应用设计开题报告

全文总字数：3720字

1. 研究目的与意义（文献综述）

以化石燃料为动力的传统汽车行业在改变人们出行方式，给人们带来生活便利的同时，也引发了一系列的能源危机和环境污染问题。当今社会发展的主旋律是节约能源和保护环境。锂离子电池作为一种新型动力电池，因能量密度高、无记忆效应、使用寿命长等优点，使其脱颖而出，并得到广泛应用。然而，随着设备的智能化发展导致的耗电量增加，以及always on alwaysconnected(aoac，始终开机、始终联网)的用户体验需求，提高电子设备的续航能力成为亟待解决的问题。如果锂离子电池能够实现快速充电，就可以保证智能设备的续航能力，因此，掌握锂离子电池快充技术，促进其实际应用，具有广阔的商业前景。此外便携式设备多样化以及日益强大的功能导致了锂离子电池耗电量的迅速增加以及充电频率的升高,也导致用户对锂离子电池的充电速度提出了更高的要求。

锂离子电池快充技术，是指将充电器的充电电压提高、电电流增大，使电池被快速充电。例如：消费电子(手机、笔记本等)中，普通充电技术一般采用 0.5 c 的充电电流，30 分钟只能充满 25%的电量，而快充技术目前采用 1.2 c~1.8 c 的充电电流，能实现在30分钟内充满60%~80%的电量；电动汽车中，一般采用 1.0 c 的充电电流，30 分钟只能充满50%的电量；快充技术目前有报道采用4.0 c~ 6.0 c的充电电流，能实现15分钟内充满100%的电量。按照美国高级电池联盟的说法，快充的长期目标是15分钟内充入40%的电量。

国内外的研究现状分析

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

本次设计的基本内容是基于stm32单片机设计试验的锂离子电池快速充电性能试验台的测控系统，主要目的是锂电池在快速充电过程中，对锂电池进行状态监测和效率计算。主要功能就是监测系统能够实时监测锂电池快速充电过程中的充电电流和内部温度以及端电压，并以此来进行分析比较，通过确定端电压和充电电流的大小值来确定锂电池的充电状态，通过输入电流和充电电流来确定充电效率，并通过lcd显示出来。

目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解课题所需解决的问题。确定总体方案，完成开题报告。第4-5周：拟定设计方案，完成英文翻译。第6-7周：进行电路图设计，进行元器件的价格分析和成本核算。第8-12周：完成样品制作，软件编程，系统调试，实现系统主要功能。第13-14周：进行功能模拟测试，记录相关数据，撰写论文。第15周：完成并修改毕业论文。第16周：准备论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 孙传友. 测控系统原理与设计（第3版）. 北京：北京航空航天大学出版社，2014.082. 王贤勇，郭龙源. 单片机原理与应用.北京:科学出版社出版，2018年10月.3. 李晓林、苏淑靖、许鸥、牛昱光. 单片机原理与接口技术. 北京：电子工业出版社出版，2015.014. 吴建平.传感器原理及应用（第3版）.北京:机械工业出版社，2016年01月 5. 张毅坤等.单片微型计算机原理及应用(第3版). 北京：北京航空航天大学大学出版社，2018.02

6.卢雅豪,邓军.一种锂电池快速充电方法的设计与实现[j].电子设计工程,2020

7.孙丽,史册.锂离子电池快充技术的研究进展[j].电源技术,2017