文档介绍：越三亚学院
毕业论文（设计）
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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：
57
学
生
姓
名：
刘建海
指导老师：李洪璠
2017年4月30日
三亚学院毕业论文（设计）开题报告审批表
学生姓名
刘建海专业
通信工程班级通信1301
毕业论文（设计）
题目
电动车智能充电器设计
题目类型
工程设计（项目）类■
论文类口作品设计（作品）类口其它口
一、选题简介、意义与背景
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、控制器和车体二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。
本设计用AT89C51单片机来完成。由51系列单片机代替PWM信号发生器输出 PWM波形控制开关官在一个周期内的导通与断开。电压、电流采样电路将畜电池的电压、电流信号进行采样，采样信号分别送进模数转换器，将电压和电流的模拟信号转换为数子信号。数子信号送入单片机（MCU），由单片机对数子信号进行分析和处理。然后单片机调整PWM输出信号的占空比。这个PWM信号送给开关电源开关管，从而便调节的开关管在一个周期内关断和导通的时间，也就是控制了高频变压器通断
的时间，从而实现控制高频变压器输出电压和电流的大小。当蓄电池充电满后，由单片机输出信号控制开关断开电源，充电器便停止对蓄电池的充电。这是充电器目前比较新的一种方法，这种方案的特点是，技术比较复杂、没有什么实用经验、所需的元器件少、成本比方案一要高，单片机使用软件来控制整个充电器，使得充电的过程易于控制。在充满电的情况下才会产生过充电的现象，减少畜电池的损耗，延长畜电池
的寿命
二、文献综述

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。
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图最佳充电曲线
由图可以看出：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，内部产生氧气和氢气，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)，使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，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+ 2H2S04 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。
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，称为欧姆内阻。为了克服这个内阻，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