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毕业论文
电动自行车智能充电器的设计与实现
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摘要
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
目录
1 第一章绪论 1
引言 1
研究的内容和意义 1
2 第二章充电器的设计理论. 2
充电器的方法设计 2
控电路的设计 4
充电器的软件设计 6
充电器的硬件设计 23
充电器的特点与测试 25
第一章绪论
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。电动自行车以其价格低,绿色环保,使用安全方便等优势受到广大消费群众的喜爱。但当今电动车却有一大缺点便是蓄电池寿命短,容量小,导致电动车行程短,频繁更换蓄电池,造成不必要的消费。电动车的好坏与质量的评价标准之一便是蓄电池的使用寿命与蓄电程度。由于蓄电池充电方法不合理,使蓄电池寿命大大缩短。电池充电过程对电池寿命影响较大,也就是说,绝大多数的电池不是用坏的,而是充坏的。由此可见,,节约有
限的资源,同时也能够降低电动自行车用户的经济投入。研究表明:过充电,可使蓄电池发热,电解液失水;而充电不足,可是蓄电池内化学反应不充分,长期充电会导致蓄电池的容量下降。由此可见,充电器性能的好坏对蓄电池的使用寿命起着重要的影响。目前市场上好多充电器稳压效果不明显,对电流,电压的调节范围窄,不能很好地保护蓄电池的性能。
研究的内容和意义
本文从充电过程进行恒压,恒流,温控等设计理念出发,研究各种充电器对铅蓄电池寿命的影响。针对蓄电池充电过程中出现的各种弊端,进行可行安全的部分改进,采用三段式充电理论为基础,有恒流限压、恒压限流、浮充三阶段,同时利用温度传感器将采集到的信号送给 A / D转换器。A/ D 转换器再将模拟信号转换成数字信号后送单片机进行处理,最后确定所在的温度挡。通过多路模,拟开关实现温度补偿,大大提高电池的充电效率,缩短充电时间,并能有效延长电池的寿命。适用于电动自行车常用的36V/。这种充电方法不会引起高温,过充所导致的活性物质的脱落,使极板过早损坏,对延长蓄电池的寿命有重大意义。且可以充分利用蓄电池的容量,最大限度地发挥蓄电池的潜力,对今后电动自行车的发展起着很大影响。
第二章充电器的设计理论.
充电器的方法设计
,利用UC3886芯片实现平均电流模式PWM控制,并且通过一定的控制电路实现智能化充电。对于铅酸蓄电池,若采用恒压充电方法进行充电,则在充电开始充电电流很大,会引起高温,且恒压充电不能调整充电电流的大小,不宜于蓄电池的初期充电。若采用恒流充电,充电时间太长,很容易导致过冲,损害蓄电池,过量充电由于剧烈的放出气泡,会在极板内部造成压力,加剧活性物质的脱落,使极板过早损坏,不宜于蓄电池后期充电。由此,充电器采用先恒流后恒压的充电方式,如图2-1所示:
图2-1充电器的电