电动车智能充电器毕业设计

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电动自行车智能充电器的设计

电动自行车智能充电器的设计

电动自行车智能充电器的设计1硬件电路本智能充电器的硬件电路如图1所示,整个电路分为开关电源部分、以单片机为主的控制电路和以UC3842为核心的脉宽调制电路三部分。

图○11.1开关电源设计本设计采用电流控制型脉宽调制方式。

其整个工作过程是将交流输入经滤波、整流后变为直流高压,再由开关管斩波、高频变压器降压后得到高频矩形电压,最后经过输出整流滤波获得所需要的直流输出电压。

系统对开关电源的要求是其交流输入电压范围为90~270V,能同时输出+5V(作为控制部分电源)及12~60V(主回路)的电压。

输出电流为1~3A。

1.2单片机控制电路设计单片机控制电路主要由单片机AT89S52、ADC(TLC0832)、多路选择开关(CD4051)、数字电位器(X9C102)、数字温度传感器DS18B20、取样电阻RS和RW、2×4键盘、液晶显示(CON16)等组成。

本部分设计时应先根据蓄电池的型号参数,来通过键盘设计与之对应的充电电流、充电电压以及充电时间,当电路接上蓄电池后,充电过程开始,此后由单片机通过取样电阻RM检测电池电压,若检测到蓄电池因过渡放电而使电压低于正常范围,那么,为了避免充电电流过大而造成蓄电池损坏,应先对蓄电池实行稳定的小电流充电(本设计程序中设为1/5的设定充电电流),同时,单片机开始计时,之后单片机将不断检测电池电压和充电电流并显示在液晶屏上,随着充电的进行,电池电压不断上升,当上升到正常范围时,单片机可通过控制数字电位器来调节输出电压,从而转入大电流恒流充电(即设定电流)方式,此后,单片机一直保持不停地检测电池电压,当电压达到设定值时,单片机发出指令,以增大数字电位器的阻值,并通过脉宽调制减小输出电压,从而使充电电流减小,当充电电流减小到1/5的设定电流时,再转为涓流充电,最后在充电时间到时关闭电源,这样就避免了因电池温升过快或严重极化而影响充电质量,提高蓄电池的使用寿命。

当检测到电池电压、充电电流和温度超过设定值的1/10倍时(由程序设定),单片机立即输出报警信号报警,同时使继电器动作并切断总电源,以提高充电的安全性和可靠性。

电动自行车智能充电器的设计

电动自行车智能充电器的设计

河南经贸职业学院毕业论文电动自行车智能充电器的设计与实现论文作者:专业:学号:班级:指导老师:答辩委员会主席评阅人论文答辩日期独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:日期:年月日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权河南经贸职业学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。

保密□,在________年解密后适用本授权书.本论文属于不保密□。

(请在以上方框内打“√”)毕业论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日本论文主要介绍以电动直行车智能充电器实现原理与控制原理为基础,讨论充电器的硬件结构和个主要组成部件的设计思想,以及对蓄电池充电的一般原理。

如何设计充电器才延长蓄电池的使用寿命,克服充电器的一些弊端。

采用单片机实时检测充电电流和蓄电池电压的实际值,分级控制开关电源的脉冲频率和实时调节脉冲占空比,从而调节充电电流和电压,实现对蓄电池的分级慢脉冲充电,同时消除硫化,进行均衡充电,从而大大地延长了蓄电池的使用寿命。

优化充电器的元件结构,更大限度地提高充电器的各种性能。

关键词:单片机,蓄电池,充电器1 第一章绪论 11.1 引言 (1)1.2 研究的内容和意义 (1)2 第二章充电器的设计理论. (2)2.1 充电器的方法设计 (2)2.2 控电路的设计 (4)2.3 充电器的软件设计 (6)2.4 充电器的硬件设计 (23)2.5 充电器的特点与测试 (25)1第一章绪论1.1 引言随着油价的不断上涨和人们对环保的需求增大,使用高效,清洁的能源来取代以油的领导地位已成为社会发展的必然趋势。

电动车充电器毕业论文设计

电动车充电器毕业论文设计

电动车充电器毕业论文设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2摘要摘要随着电动车的普及,电动车充电器的使用也越来越广泛。

充电器的种类很多,其原理大同小异。

物美价廉使其得到广泛应用。

本设计是基于对电动车充电,采用普通的电子元件、不用昂贵的专用集成电路,既便于制作又降低制作费用。

本次电动车充电器的设计是将220V市电经整流、滤波、稳压输出44V对电池进行充电,同时本电路具有电压保护电路及灯光指示充电状态的功能。

主电路主要分为电源电路、振荡电路、电压保护电路、充电状态指示电路四个单元电路。

基准电路采用TL431精密基准稳压源输出2.5V电压以控制电压变化,LM324四运算放大器起到过流保护、稳定输出电压、控制充放电状态等作用。

本次设计主要从总体方案设计、基本电路介绍、单元电路设计等方面进行详细的介绍。

关键词:充电器电源振荡保护电路Abstract(外语专业的需要)【英文摘要正文输入】Keywords:目录摘要 (I)ABSTRACT(外语专业的需要).............................................................................. I I 目录.. (III)第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2课题研究的内容 (1)第二章系统总体的设计 (3)2.1系统实现功能及技术指标 (3)2.2系统实现结构图 (3)2.3功能元器件的概述 (3)2.3.1 稳压二极管 (3)2.3.2变压器 (5)2.3.3场效应管 (6)2.3.4 光电耦合器 (8)2.3.5 四运放集成电路LM324 (9)2.3.6 精密基准稳压源TL431 (14)第三章充电器系统硬件电路的设计 (17)3.1电源电路的设计 (17)3.1.1单相整流电路 (17)3.1.2滤波电路 (21)3.2振荡电路的设计 (24)3.2.1 振荡电路的振荡方式 (25)3.2.2 振荡电路的分类 (25)3.3保护电路的设计 (27)3.3.1 过流保护电路的设计 (27)3.3.2输出回路的设计 (28)3.3.3基准电路的设计 (28)3.3.4电压比较电路的设计 (29)3.4充电状态指示电路的设计 (29)第四章整体调试 (31)4.1整体电路的连接及工作原理 (31)4.2调试及说明 (32)4.2调试注意事项 (32)第五章总结与展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论1.1课题研究的背景(1)充电器发展概况自从上世纪的六、七十年代以来,电子技术领域得到了飞速的发展,可谓是日新月异,不仅在理论上,而且越来越多地运用到我们的日常生活中,致使工业、农业、科技和国防等领域以及人们的社会生活都发生着令人瞩目的变革。

电动车智能充电器设计报告

电动车智能充电器设计报告

. . .“电动车”智能充电器目录容摘要:................................................................. ...................................................... Abstract............................................................ ..............................................................关键字.................................................................. ..................................................Key word................................................................ ................................................背景.................................................................. ..............................................................一、方案比较与论证.................................................................. ....................................1.1电源模块..................................................................1 / 23..........................................1. 2 充电方法.................................................................. .........................................二、工作原理.................................................................. ................................................2. 1电源充电电路.................................................................. ...................................2. 2延时与报警电路.................................................................. ................................2. 3充、放电与定时电路.................................................................. ...........................2. 4数据采样与反馈电路.................................................................. .........................2. 5显示电路.................................................................. ..........................................三、单片机软件设. . .计.................................................................. ....................................3. 1软件功能.................................................................. ..........................................3. 2流程图.................................................................. .............................................四、安装与调试.................................................................. ............................................五、结论.................................................................. ........................................................六、电路原理总图七、参考文献.................................................................. ................................................附录一(程序清单)附录二(元器件清单)3 / 23摘要:该项目以达盛科技提供的52单片机为核心,使用大功率开关电源,利用继电器产生可用微小的电流,用以控制不同阶段的充电电流的要求。

毕业论文-电动车智能充电器的设计

毕业论文-电动车智能充电器的设计
电动车智能充电器的设计
摘要:基于PIC单片机和DC功率变换器设计的电动车智能快速充电器本文对这个方案做了一定的阐述,还有设计了智能充电器的硬件电路和控制软件的设计方案,该充电器的成本低,性能可靠,能正确地测量蓄电池状态,经多方面的检验测试得知和用户使用,充电效果好,效率高,充电方案新颖。该充电方案对充分发电损耗,延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。
充电器的选择
充电器有快充和慢充之分,慢充对电池的寿命影响不大,价格比较便宜,但充满电要等待15 h左右,如果追求短时间充电的话,可以选择使用智能控制的快速充电器(价格比慢充的要高,具有自动停充、过热保护以及涓流充电等功能) ,能在约几个小时内充满。因为其带有微处理控制器,通常会决定什么时候电池充满了电,然后根据设计的不同,完全关掉充电器或转向涓流充电,能有效避免对电池造成损害。新买的镍氢充电电池最好是先放电(特别是使用没有防止过充和过热保护等保护装置的快充) ,就是放在用电器中正常使用,当电器提示没有电了再充电。请勿将新旧电池或充电状态不同的电池放在一起使用,也不要将容量、种类、品牌不同的电池放在一起使用,应使用优质充电器给电池充电。
充电器的系统结构框图如图2.2所示。
图充电器原理框图
2
监控电路的核心是PIC16C73,它是一种低功耗8位微处理器,内部带有程序存储器和数据存储器(RAM ) ,程序运行速度快(晶振为20MHz时,指令执行周期为200 n s)PIC16C73芯片对外有3个口(共22位) , 5路8位高速通道, 3个定时器和计数器, 2个捕捉点和比较点PWM模块, 2个串行通讯口。芯片具有一定的功能,并提供对软件运行出错的保护。充电器监控电路具有以下功能:
电磁兼容的定义是:装置能在规定的电磁环境中正常的工作而不对该环境或其他设备造成不容许扰动的能力。它包括两方面的含义:第一,设备或系统应具备有抵抗给定电磁干扰的能力,并且有一定的安全余量,即它应不因受到处于同一电磁环境中的其他设备或系统发射的电磁干扰而产生不容许的工作性能降低;第二,设备或系统不产生超过规定限度的电磁干扰,即它不能产生使处于同一电磁环境中的其他设备或系统出现超过规定限度的工作性能降级的电磁。因此对智能充电器来说电磁兼容性设计的任务就是采取适应的措施保证系统中的信号不会受到干扰,所以在设计电动车智能充电器的时候还要考虑到中心处理信号,这样便于使充电器在使用时候达到一个最佳的状态。

智能充电器的设计(毕业设计)

智能充电器的设计(毕业设计)

毕业设计附件题目:智能充电器的设计姓名:王研学号:16学院:信息学院专业:电子信息工程指导教师:萍协助指导教师:2011年5月23日目录开题报告 (1)翻译外文资料及译文 (2)程序清单和图纸 (3)北京联合大学毕业设计(论文)开题报告题目:智能充电器的设计专业:电子信息工程指导教师:萍学院:信息学院学号:16班级:0708030303 :王研一、课题任务与目的任务:针对电动车常用的动力电池的特点,以单片机作为控制芯片,结合国内外现行的各种充电技术和充电器设计方案,设计一款基于单片机控制的智能充电器,以达到最佳的充电效果,使智能充电器具有良好的性能指标,电路简单可靠。

研究目的:随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧,作为新型交通工具的电动车的研究日益受到重视,从我国国情和人们的消费水平出发,电动车具有广阔的发展前景。

作为电动车核心部件的电池及其充电器,其性能的优劣,直接影响电动车的质量状况。

针对电动车充电技术的要求,为了使电动车充电器获得良好的性能指标,必须寻找最佳的充电模式,我要设计一款基于单片机控制的智能充电器,涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电组合起来的充电方式,这种充电方式经理论和实践表明,可达到最佳的效果,使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命,可满足不同电动车动力电池的复杂充电要求,为提高蓄电池的性能和可靠性提供有效的途径,对环保、节能型电动车和充电器的设计和开发具有重要的意义,同时,研制性能良好的智能充电器,会带来显著的经济效益和良好的社会效益。

二、调研资料情况1 电动车用电池的现状和发展趋势电池作为电动车动力来源,目前应用于电动车的可充式二次电池主要有:铅酸(Lead Acid)电池、镍福(Nickel Cadmium)电池、镍氢(Nickel Metal Hydride)电池和锂(Lithium)电池[1]。

(1)镍一氢电池(Ni-MH )此类蓄电池的比能量高,寿命长,有较高的比功率,污染轻等优点,被认为是较好的电动车用蓄电池。

智能电池充电器的设计毕业论文应用电子29

智能电池充电器的设计毕业论文应用电子29

智能电池充电器的设计毕业论文应用电子29 A n h u i Vo c a c t i o n a l& Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&Tr a d e毕业论文智能电池充电器的设计Design of intelligent charger所在系院:电气与信息工程系专业班级:应用电子技术学生学号:学生姓名:指导教师:2020年 3 月 18 日安徽工贸职业技术学院毕业设计(论文)任务书系(院)电气与信息工程系专业应用电子技术班级 2班学生姓名学号 2010050212一、题目:智能电池充电器的设计二、内容与要求:1.智能充电器的设计所涉及的差不多内容大致有:第一,有关铅蓄电池的电化学原理和充放电原理。

第二,关于充电器对铅蓄电池充电的原理及其电路设计。

第三,充电器对充电过程的检测及其自动转换。

2.阐述了该充电器的充电方式、操纵方法的设计以及整个电路的分析。

三、设计(论文)起止日期:任务下达日期:年月日完成日期:年月日指导教师签名:年月日四、教研室审查意见:教研室负责人签名:年月日安徽工贸职业技术学院毕业设计(论文)成绩评定专业、班级 10应电(2)班学生姓名完成日期题目:智能电池充电器的设计毕业设计(论文)共 29 页,其中:图 19 幅,表 2 个毕业设计(论文)指导小组评定意见:毕业论文成绩的评定:系(院)负责人签名:年月日智能电池充电器的设计摘要本文着重介绍了慢脉冲智能充电方法的应用,同时还介绍了关于慢脉冲快速充电方法的差不多原理,其中本文要紧以对电瓶的充电为例,利用慢脉冲快速充电的方法来提高充电速度。

在充电过程中要紧选择用单片机操纵,实现对过冲爱护。

该系统具有自动化程度高、运行费用低、工作可靠性能强等优点。

由于铅酸蓄电池爱护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长,广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源,也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器外表中用作一些电器及操纵回路的工作电源。

大学本科电子专业电动车充电器研究毕业设计

大学本科电子专业电动车充电器研究毕业设计

摘要本文为基于TL494芯片的电动自行车充电器设计及分析,简明扼要地概述了充电器的电路结构,其中主要包括:整流滤波电路、防浪涌电路、防市电过压电路、推挽式变流电路、电池防反接电路、充电状态显示电路,半桥式充电器辅助电源电路等。

详细介绍了各种充电方式,包括恒流充电法、恒压充电法、浮充法、涓充法、分阶段充电法、快速充电法等。

最后说明了 PWM脉宽调制集成电路芯片工作原理。

并主要分析了一个基于TL494芯片的山东GD36半桥式充电器,介绍了它的工作原理,工作过程及对电动自行车充电器使用时的维护。

关键词:TL494;开关电源;整流滤波;脉宽调制技术;集成电路芯片ABSTRACTThis paper is based on the analysis of the design of the charger of TL494 electric bicycle , which mainly includes the application of the rectifier filter and various ways of charging, the application of the switching power supply and PWM working principle; also the explanation of DC or AC power conversion of the full-bridge and half-bridge switching power and of the chip of TL494 PWM IC .The paper mainly analyzes the TL494 chip “Shandong GD36 half-bridge charger”and its working principle , working process,its advantages and disadvantages.Key words:TL494;switch power supply ;the explanation of DC or AC power;IC chip第一章:电动自行车及充电器概述1.1电动自行车简介电动自行车是集蓄电池技术,电力电子技术,电动机技术,和精密传动技术于一体的新型特种自行车,因其无污染,低噪音,低能耗,占道少,方便快捷等特点而成为国际上流行和大力推广的绿色私人交通工具。

毕业论文智能型充电电路设计说明

毕业论文智能型充电电路设计说明

目录1.1背景、意义 (1)1.2常见充电电池特性及其充电方式 (2)1.3 主要芯片的选择 (4)1.4液晶显示模块的选择 (6)2.1 液晶显示模块两种访问方式接口电路的选择 (7)2.2 硬件电路主要芯片 (8)2.2.1 ATmega16L主要引脚说明 (8)2.2.2 Atmega16L的存储器 (9)2.2.3 Atmega16L的时钟电路 (10)2.3 LCD液晶显示 (10)2.3.1 LCD的显示原理 (10)2.3.2 液晶显示控制驱动器 (12)2.3.3 液晶显示模块的特点 (13)2.4 硬件电路设计 (14)2.5 PROTEL99的应用简介 (15)3.1 用C语言开发单片机的优势 (17)3.2 液晶显示汉字或字符的原理 (18)3.3系统程序流程图 (19)4.1 系统调试软件介绍 (21)4.1.1 ICCAVR编译器简介 (21)4.1.2 ICC AVR的主要设置 (23)4.2 调试过程 (23)参考文献 (29)第一章绪论1.1背景、意义如今,随着油价的不断上涨和人们环保意识的增强,电动自行车以其价格低、绿色环保,轻便美观,使用安全方便等优点越来越受到消费者的喜爱。

评价电动自行车质量好坏的重要参数之一是其蓄电池的使用寿命。

而蓄电池的充电过程对其寿命影响最大。

研究表明:过充电,可使蓄电池发热,电解液失水;而充电不足,则可使蓄电池化学反应不充分,长期充电不足会导致蓄电池容量下降。

由此可见,充电器性能的好坏直接影响着蓄电池的使用效果和使用寿命。

电动车电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。

因此需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间、达到最大的电池容量,并防止电池损坏。

与此同时,对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。

从20世纪60年代的商用镍镉和密封铅酸电池到近几年的镍氢和锂离子技术,可充电电池容量和性能得到了飞速的发展。

电动车智能充电器定稿

电动车智能充电器定稿
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南华大学船山学院毕业设计
前言
以动力蓄电池为能源的电动车被认为是 21 世纪的绿色工程,它的出现将汽 车工业的发展带入了一个全新的领域。目前,电动车核心部件中的电动机、控制 器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟,而另两大部件蓄电池、充电器的 发展还不能满足电动车的要求, 有一些理论和技术问题还有待攻关,现已成为影 响电动交通工具发展的瓶颈。 目前, 我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池,这主要是由于铅酸蓄 电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等 优点。当然,也有一些高性能电池,比如锂电池、燃料电池等。锂离子电池电动 车在深圳已投入试运营, 由上海研制的第二代燃料电池轿车“超越二号”也于 2004 年 5 月在北京的国际氢能大会上露面, 但都还未能得到广泛的推广应用。 铅酸蓄 电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点,因此广泛应用于国防、通信、 铁路、交通、工农业生产部门。近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄 漏、 无污染等优点, 能够保证人体和各种用电设备的安全, 而且在整个寿命期间, 无需任何维护,从而揭开了铅酸蓄电池发展历程新的一页。 众所周知, 通信设备一般都采用免维护电池作为备用电源,许多电子设备必 须的不间断电源系统(UPS)也离不开免维护电池,此外在应急灯、汽车、游艇 中也越来越多的选用免维护电池。然而,由于充电方法不正确,充电技术不能适 应免维护电池的特殊需求, 造成电池很难达到规定的循环寿命。虽然近年来蓄电 池自身的技术有了不小的进步,但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓 慢,传统的常规充电时间过长,快速充电技术至今仍未能完全解决,严重地制约 着电动车的发展。 基于此,本文提出了一种用于全密封免维护铅酸蓄电池的智能 充电器设计方案, 采用先进的四段式慢脉冲充电控制方法, 有效地提高充电效率, 延长电池寿命。

电动自行车智能充电器设计方案

电动自行车智能充电器设计方案

目录1 引言 (1)2 元器件的介绍 (4)2.1 热敏电阻.......................................................... (4)2.2 特殊二极管 (4)2.2.1 快速恢复二极管 (4)2.2.2 稳压二极管 (4)2.2.3 发光二极管 (4)2.3 三极管 (5)2.4 场效应管 (6)2.5 光电耦合器 (7)2.6 晶闸管 (8)2.7、TL431 (9)2.8 开关电源脉冲集成电路UC3822 (10)2.9 四运算放大器LM324 (12)3、电路的总体设计 (15)3.1、3842芯片控制器基本电路方框图 (15)3.2 功能模块电路的设计 (15)3.2.1 通电电路与整流电路的设计 (15)3.3.2 UC3842的外围电路设计 (17)3.3.3 启动和供电电路设计3.3.4 保护电路的设计 (18)3.3.4 保护电路的设计 (19)3.4 充电器的原理图 (23)结束语 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录<一) (27)附录<二) (27)1 引言随着公众环保意识的加强,电动自行车以其绿色环保、价格适中、舒适便捷、操作方面等优点,在各大城市得到快速的普及。

评价电动自行车质量好坏的重要参数之一是其蓄电池的使用寿命。

电动车电池的使用寿命,首先取决于电池的设计和制造水平,然而使用维护和充电方法也会起到很关键性的作用。

而蓄电池的充电过程对其寿命影响最大。

研究表明:过充电,可使蓄电池发热,电解液失水:而充电不足,则可使蓄电池内化学反应不充分,长期充电不足会导致蓄电池容量下降。

由此可见,充电器性能的好坏直接影响着蓄电池的使用效果和使用寿命。

为此,开发一种具有自主知识产权,具备适用功率大(100—500W>、性能可靠等特点的电动车用48V(20A·h>蓄电池充电器以满足电动自行车发展的迫切需要。

毕业论文(设计):48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器设计

毕业论文(设计):48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器设计

密级:科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR(2006 — 2010 年)题目 48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器学科部:信息学科部专业:电子信息工程班级: 06级电子信息工程(3)班学号: 7020906134学生姓名:袁正华指导教师:王连英起讫日期: 2009年11月至2010年5月48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器专业:电子信息工程学号:7020906134 姓名:袁正华指导教师:王连英摘要:本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理,从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发,研究二段式和三段式充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。

针对蓄电池充电过程中出现的种种问题,提出对铅酸蓄电池实现三段式充电的智能充电器设计方案。

将整个设计方案分解成多个模块电路的设计,通过分析和计算获得每个模块中各个元器件的参数,最后将各个模块进行组合获得完整的电路。

而整个电路通过控制开关电源的脉冲频率和占空比,从而调节充电电流和电压,实现对蓄电池的分段式充电,这个方案不仅可实现对蓄电池的智能控制,同时可以减少析气,消除硫化,进行均衡充电,从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。

关键词:铅酸蓄电池;三段式;智能;充电器Lead-acid battery electric car 3-step intelligentcontrol chargerAbstract:The design describes the charger to the battery charger of the general principles,from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study 2-step and 3-step methods for lead-acid battery life implications。

电动车充电器毕业论文设计

电动车充电器毕业论文设计

电动车充电器毕业论文设计一、选题依据与意义随着电动汽车的发展和推广,电动车充电器(EV充电器)也成为了非常重要的组成部分。

因此设计一款高效,快速充电,性价比高的电动车充电器是现代电动汽车行业发展的必然趋势,同时也具有较高的科技含量和发展前景。

本篇毕业论文将以此为主题,设计一款高性能的电动车充电器,力求在市场竞争激烈的情况下提高产品竞争力,为推动我国电动汽车产业的稳步发展作出贡献。

二、研究目标1、通过对电动车充电器的研究,深入了解充电器的组成以及工作原理,从而为设计提供参考和基础。

2、设计一款高效、快速充电,性价比高的电动车充电器,提高产品竞争力。

3、通过实验测试,验证充电器的性能,改进优化设计。

三、研究内容和方法1、研究电动车充电器的组成和工作原理,对现有的充电器进行了解和分析,明确设计目标和需求。

2、对电动车充电器的性能指标进行综合考虑,如充电时间、电池安全、能效等,确定了设计方案。

3、完成充电器的电路设计,包括直流变换器、控制模块等,进行模拟仿真和实验验证。

4、完成电路原理图设计和PCB布线设计,进行PCB制作和充电器组装测试。

5、对充电器性能进行测试和评估,优化设计方案。

四、研究结果与展望经过研究和实验,本论文设计了一款高效、快速充电,性价比高的电动车充电器,该充电器具有以下特点:1、可适应不同型号和不同电压的电动车电池充电需求,充电效率高。

2、控制模块采用负反馈控制,能够快速响应电池电压变化,保证电池充电安全。

3、充电器外壳采用导热性能好的材质,散热效果良好。

未来,随着电动车充电技术的不断发展和电动汽车的市场增长,充电器的功能和性能还需不断改进和提高。

本研究成果可以为电动车充电器的改进提供参考和指导,推动该行业的稳定发展。

电动车智能充电器

电动车智能充电器

学院毕业论文(设计)相关表格资料(1)开题报告审批表(2)周进展情况记录(3)答辩记录(4)成绩评定表(5)论文撰写过程的其他资料论文(设计)题目:电动车智能充电器设计学院:理工学院专业(方向):通信工程年级、班级:通信1301班学生学号:1310731057学生姓名:建海指导老师:洪璠2017年4 月30日学院毕业论文(设计)开题报告审批表二、文献综述1.电动车智能充电器的原理理论和实践证明,蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。

一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。

充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。

随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。

上世纪60年代中期,美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究,并提出了以最低出气率为前提的,蓄电池可接受的充电曲线,如图1所示。

实验表明,如果充电电流按这条曲线变化,就可以大大缩短充电时间,并且对电池的容量和寿命也没有影响。

原则上把这条曲线称为最佳充电曲线,从而奠定了快速充电方法的研究方向。

图1.1 最佳充电曲线由图1.1可以看出:初始充电电流很大,但是衰减很快。

主要原因是充电过程中产生了极化现象。

在密封式蓄电池充电过程中,部产生氧气和氢气,当氧气不能被及时吸收时,便堆积在正极板(正极板产生氧气),使电池部压力加大,电池温度上升,同时缩小了正极板的面积,表现为阻上升,出现所谓的极化现象。

蓄电池是可逆的。

其放电及充电的化学反应式如下:PbO2+Pb+2H2SO4→2PbSO4+2H2O (1)很显然,充电过程和放电过程互为逆反应。

可逆过程就是热力学的平衡过程,为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电,必须尽量使通过电池的电流小一些。

理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。

但是,实践表明,蓄电池充电时,外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料,溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。

电子专业毕业设计电动汽车智能充电器控制系统设计

电子专业毕业设计电动汽车智能充电器控制系统设计

郑州大学毕业设计(论文)题目:电动汽车智能充电器控制系统设计指导教师:王生德职称:副教授学生姓名:李丽丽学号:20082410112专业:电子信息工程院(系):信息工程学院完成时间:2021/5/262021年5月26日电动汽车充电器智能控制系统设计摘要:铅酸蓄电池作为动力能源广泛的应用于交通运输、电力以及通讯等重要行业,成为现代社会生产和生活中弗成或缺的一部分。

然而,目前用于补充铅酸蓄电池电量的充电器却存在充电时间长、充电效率低的问题,不能满足现代社会生产和生活快速性和高效性的要求。

因此,研究和开发智能充电器以满足铅酸蓄电池的充电要求具有重要的现实意义。

本文分析了铅酸蓄电池的充电特性,针对系统的要求采取了恒流充电、恒压充电和浮充充电相结合的充电策略,实现充电模式的自动转换,自动判断充电状态的智能充电。

智能充电方式接近铅酸电池的可接受充电电流充电曲线,满足铅酸蓄电池的抱负充电方式。

为了实现电池组的智能充电,采用了ATmega16型单片机控制器对电池充电进行智能控制。

介绍了基于ATmega16单片机的智能充电器的控制电路的原理和结构,并且设计了系统的软件流程。

关键词:电动汽车;智能充电器;A VR单片机;阶段恒流/恒压Abstract: The lead-acid batteries as a power and energy widely used in transportation, electricity, and communications and other important industries to become an integral part of modern social production and life. However, for additional lead-acid battery charge charger charging for a long time exists, the problem of low charging efficiency, and cannot meet the requirements of the modern social production and living fast and efficiently. Therefore, research and development of a smart charger to meet the requirements of the lead-acid battery charging has important practical significance. This paper analyzes the characteristics of lead-acid battery charging, constant current charging, constant voltage charging and floating charge combination of the charging strategy for the system requirements to take charge mode automatically converted automatically determine the charge state of intelligent charging. Intelligent charging method close to acceptable charging current charging curve for lead-acid battery, meet the ideal charging method for lead-acid battery. In order to realize the intelligent charging of the battery pack, using the ATmega16 micro-controller to charge the battery and intelligent control. Introduction of intelligent charger based on ATmega16 MCU control circuit principle and structure, and the design of the software process.Key words:Electric vehicles; Intelligent Charger; A VR microcontroller; stage constant-current / constant-voltage毕业设计(论文)任务书附表一标题问题来源:导师此表指导教师填后、复印,指导教师、学生各保留一份,交院教学办一份毕业设计(论文)开题敷陈附表二毕业设计工作中期检查Ⅰ此表学生填写,指导教师给出评语后,复印件于第五周交院教学办公室。

智能充电器毕业设计

智能充电器毕业设计

智能充电器毕业设计背景和介绍:现代社会日益普及各种智能移动设备,这些设备的使用时间越来越长,充电需求也越来越高。

但是,传统的充电器会存在一些问题,比如充电速度慢、充电不稳定、过度充电等。

因此,设计一款高效、智能的充电器对于满足人们的充电需求非常重要。

本文提出一款智能充电器的设计方案,旨在解决现有充电器存在的问题。

方案:1. 采用快充技术,提高充电速度。

快充技术能够在短时间内为设备充电,同时也能够保持充电稳定,不会对设备造成损害。

因此,本设计方案采用快充技术来提高充电速度。

2. 引入智能控制系统,达到自适应充电。

该系统能够智能调节电流、电压等参数,根据设备的需求进行充电。

此外,智能控制系统还可避免过度充电等问题,保护设备的电池寿命。

3. 具备多重保护功能,确保充电的安全。

充电时可能会出现过电流、过温等问题,这些问题会对设备和使用者造成危害。

因此,本设计方案还加入了多重保护功能,如短路保护、过载保护、温度保护等,确保充电的安全。

4. 稳定可靠的外部电源和充电线材。

在保证充电器内部电路设计的同时,外部的电源和充电线材也至关重要。

本设计方案将选择稳定可靠的产品,并采用高质量的线材,以确保充电器的质量和使用寿命。

实施:为实现这一设计方案,需要进行以下步骤:1. 确定充电器的电路图和元件,采用适宜材料。

2. 编写控制程序,实现充电器的智能控制和保护功能。

3. 确定充电器的机械构造和外观设计,选择合适的电源和充电线材。

4. 进行充电器的制造和测试,完善不足之处。

结论:通过本实验,我们证明了智能充电器的设计方案的可行性和实用性。

该充电器通过快充技术、智能控制系统、多重保护功能等,能够快速、稳定、安全地为各种智能移动设备提供电力支持,满足人们日益增长的充电需求。

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电动车智能充电器毕业设计目录前言 (3)第一章充电器原理 (4)1.1、蓄电池与充电技术 (4)1.2、密封铅酸蓄电池的充电特性 (4)1.3、充电器充电原理 (5)1.3.1、蓄电池充电理论基础 (5)1.3.2、充电方法的研究 (7)1.3.2.1、常规充电法 (7)1.3.2.2、四阶段充电法 (9)1.3.3、充电方法设计 (10)1.3.3.1、预充电 (11)1.3.3.2、脉冲快速充电 (11)1.3.3.3、补足充电 (11)1.3.3.4、浮充电 (12)第二章总体设计方案 (12)2.1、系统设计 (12)2.2、方案比较与方案选择 (12)第三章硬件电路设计 (16)3.1、电路总体设计 (16)3.2、芯片介绍 (17)3.2.1、 AT889S52型单片机 (17)3.2.1.1、功能特性描述 (17)3.2.1.2、引脚结构 (18)3.2.2、ADC0809模数转换芯片 (23)3.2.3、LM324是四运放集成芯片 (27)3.3、功能模块电路设计 (29)3.3.1、交流220V整流滤波电路 (29)3.3.2、充电主电路模块 (31)3.3.3、单片机最小系统电路模块 (33)3.3.4、信号采样与放大模块电路图 (34)3.3.5、模数转换模块电路 (39)3.3.6、电源模块电路 (41)3.3.7、单片机AT89S52下载电路 (43)第四章软件设计 (43)4.1、系统设计 (43)4.2、ADC0809模数转换启动与信号读取软件设计 (45)4.3、采样电流数据转换为实际电流值软件设计 (47)4.4、数据处理软件设计 (48)4.5、电源通断控制软件设计 (50)参考文献 (51)谢辞 (52)附录 (53)前言以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程,它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。

目前,电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟,而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求,有一些理论和技术问题还有待攻关,现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。

目前,我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池,这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。

当然,也有一些高性能电池,比如锂电池、燃料电池等。

锂离子电池电动车在已投入试运营,由上海研制的第二代燃料电池轿车“超越二号”也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面,但都还未能得到广泛的推广应用。

铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点,因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。

近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄漏、无污染等优点,能够保证人体和各种用电设备的安全,而且在整个寿命期间,无需任何维护,从而揭开了铅酸蓄电池发展历程新的一页。

众所周知,通信设备一般都采用免维护电池作为备用电源,许多电子设备必须的不间断电源系统(UPS)也离不开免维护电池,此外在应急灯、汽车、游艇中也越来越多的选用免维护电池。

然而,由于充电方法不正确,充电技术不能适应免维护电池的特殊需求,造成电池很难达到规定的循环寿命。

虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步,但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢,传统的常规充电时间过长,快速充电技术至今仍未能完全解决,严重地制约着电动车的发展。

基于此,本文提出了一种用于全密封免维护铅酸蓄电池的智能充电器设计方案,采用先进的四段式慢脉冲充电控制方法,有效地提高充电效率,延长电池寿命。

第一章充电器原理1.1、蓄电池与充电技术对于铅酸、镉镍、镍氢3类以水为溶剂的电解液蓄电池,为了使用上的安全、方便、长寿命和免维护,在全世界化学电源工作者数代人不懈的努力下,终于从大量的实验中发现了"部氧循环"的理论机制,使得该3类蓄电池所有的充放电反应,能在一个设计完好的带阀控的密封容器中反复安全进行。

即蓄电池在充电和过充电期间,正电极析出的氧到达负电极后,能全部被负电极吸收还原,关系为i(O2析出)=i(O2还原),因而,蓄电池在长期的充放电过程中,不会造成电解液中水的损耗,以此来保证蓄电池的循环使用寿命与充电的安全。

1.2、密封铅酸蓄电池的充电特性电池充电通常要完成两个任务,首先是尽可能快地使电池恢复额定容量,另一是使用小电流充电,补充电池因自放电而损失的能量,以维持电池的额定容量。

在充电过程中,铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐析出铅,正极板上的硫酸铅逐渐生成二氧化铅。

当正负极板上的硫酸铅完全生成铅和二氧化铅后,电池开始发生过充电反应,产生氢气和氧气。

这样,在非密封电池中,电解液中的水将逐渐减少。

在密封铅酸蓄电池中,采用中等充电速率时,氢气和氧气能够重新化合为水。

过充电开始的时间与充电的速率有关。

当充电速率大于C/5时,电池容量恢复到额定容量的80%以前,即开始发生过充电反应。

只有充电速率小于C/100,才能使电池在容量恢复到100%后,出现过充电反应。

为了使电池容量恢复到100%,必须允许一定的过充电反应。

过充电反应发生后,单格电池的电压迅速上升,达到一定数值后,上升速率减小,然后电池电压开始缓慢下降。

由此可知,电池充足电后,维持电容容量的最佳方法就是在电池组两端加入恒定的电压。

浮充电压下,充入的电流应能补充电池因自放电而失去的能量。

浮充电压不能过高,以免因严重的过充电而缩短电池寿命。

采用适当的浮充电压,密封铅酸蓄电池的寿命可达10年以上。

实践证明,实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时,免维护蓄电池的寿命将缩短一半。

铅酸电池的电压具有负温度系数,其单格值为-4mV/℃。

在环境温度为25℃时工作很理想的普通(无温度补偿)充电器,当环境温度降到0℃时,电池就不能充足电,当环境温度上升到50℃时,电池将因严重的过充电而缩短寿命。

因此,为了保证在很宽的温度围,都能使电池刚好充足电,充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。

1.3、充电器充电原理1.3.1、蓄电池充电理论基础理论和实践证明,蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。

一般地说,充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降,不可能自动按恒流或恒压充电。

充电过程中影响充电的因素很多,诸如电解液的浓度、极板活性物的浓度、环境温度等的不同,都会使充电产生很大的差异。

随着放电状态、使用和保存期的不同,即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。

上世纪60年代中期,美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究,并提出了以最低出气率为前提的,蓄电池可接受的充电曲线,如图1所示。

实验表明,如果充电电流按这条曲线变化,就可以大大缩短充电时间,并且对电池的容量和寿命也没有影响。

原则上把这条曲线称为最佳充电曲线,从而奠定了快速充电方法的研究方向。

图1.1 最佳充电曲线由图1.1可以看出:初始充电电流很大,但是衰减很快。

主要原因是充电过程中产生了极化现象。

在密封式蓄电池充电过程中,部产生氧气和氢气,当氧气不能被及时吸收时,便堆积在正极板(正极板产生氧气),使电池部压力加大,电池温度上升,同时缩小了正极板的面积,表现为阻上升,出现所谓的极化现象。

蓄电池是可逆的。

其放电及充电的化学反应式如下:P b O2+P b+2H2SO4→2P b SO4+2H2O (1)很显然,充电过程和放电过程互为逆反应。

可逆过程就是热力学的平衡过程,为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电,必须尽量使通过电池的电流小一些。

理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。

但是,实践表明,蓄电池充电时,外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料,溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。

在化学反应中,这种电动势超过热力学平衡值的现象,就是极化现象。

一般来说,产生极化现象有3个方面的原因。

1)欧姆极化充电过程中,正负离子向两极迁移。

在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力,称为欧姆阻。

为了克服这个阻,外加电压就必须额外施加一定的电压,以克服阻力推动离子迁移。

该电压以热的方式转化给环境,出现所谓的欧姆极化。

随着充电电流急剧加大,欧姆极化将造成蓄电池在充电过程中的高温。

2)浓度极化电流流过蓄电池时,为维持正常的反应,最理想的情况是电极表面的反应物能及时得到补充,生成物能及时离去。

实际上,生成物和反应物的扩散速度远远比不上化学反应速度,从而造成极板附近电解质溶液浓度发生变化。

也就是说,从电极表面到中部溶液,电解液浓度分布不均匀。

这种现象称为浓度极化。

3)电化学极化这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度,落后于电极上电子运动的速度造成的。

例如:电池的负极放电前,电极表面带有负电荷,其附近溶液带有正电荷,两者处于平衡状态。

放电时,立即有电子释放给外电路。

电极表面负电荷减少,而金属溶解的氧化反应进行缓慢Me-e Me+,不能及时补充电极表面电子的减少,电极表面带电状态发生变化。

这种表面负电荷减少的状态促进金属中电子离开电极,金属离子Me+转入溶液,加速Me-e Me+反应进行。

总有一个时刻,达到新的动态平衡。

但与放电前相比,电极表面所带负电荷数目减少了,与此对应的电极电势变正。

也就是电化学极化电压变高,从而严重阻碍了正常的充电电流。

同理,电池正极放电时,电极表面所带正电荷数目减少,电极电势变负。

这3种极化现象都是随着充电电流的增大而严重。

1.3.2、充电方法的研究1.3.2.1、常规充电法常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。

其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安培时数。

实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。

这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。

一般来说,常规充电有以下3种。

1)恒流充电法恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法,如图1.2所示。

控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。

图1.2 恒流充电曲线2)阶段充电法此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法。

a)二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法,如图1.3所示。

首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。

一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。

图1.3 二阶段法曲线b)三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电,中间用恒电压充电。

当电流衰减到预定值时,由第二阶段转换到第三阶段。

这种方法可以将出气量减到最少,但作为一种快速充电方法使用,受到一定的限制。

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