【正文】 ]。該方法較簡單,由于充電電流自動減小,所以充電過程中析氣量小,充電時間短,能耗低,充電效率可達80%,如充電電壓選擇得當,可在8h內完成充電。 傳統(tǒng)的充電方式在充電的過程中伴隨電池電壓的變化需要調整電流使其恒定,通常使用1oh率或20h率電流充電。關于放電速率要求不高的產(chǎn)品,如便攜式計算機、蜂窩電話機和手提式視頻設備,能采用鎳金屬氧化物電池與鋰離子電池。又根據(jù)蓄電池電解質性質來區(qū)分:電解質使用稀硫酸的稱作酸性蓄電池；使用堿性電解質的稱作堿性蓄電池。 蓄電池的種類與選擇 蓄電池又稱作二次電池,是化學龜池(所謂化學電池是指可以把化學能直擠變換為電能的裝置)的一種,它既能將儲備的化學能轉為電能(這一過程稱作放電),還能夠使參加反應的物質以電能的形式釋放完畢之后,再用充電器對它輸入直流電能(這一過程稱作充電),又能將已損耗的活性物質復活。這些年來全密封免維護鉛酸蓄電池其密封好、無泄漏且無污染等優(yōu)點,不僅能夠保證人體與各種用電設備的安全,而且在整個使用期間,無需要任何維護,因此揭開了鉛酸蓄電池發(fā)展的新章程。該充電方法能夠一直保持對充電電流在總體上逼近蓄電池的可接受充電電流曲線,并且在整個充電期間內適時地使用了去除蓄電池極化的方法。 關鍵詞: 鉛酸蓄電池；智能充電；80C196KB ；單片機AbstractIn this paper the design of leadacid batteries intelligent charging system, content mainly includes to battery charging method of research and charging system design. In the battery principle and charging methods on the basis of study, the paper proposes the constant pressure and pulse current limiting charging charging bination of charging methods. This kind of charging methods can always to recharge current in overall approximation battery acceptable charging electric current curve, and throughout the charging period timely adopted remove battery polarization measures. Theoretical and experimental data shows that this model can greatly shorten charging charging time and improve charging efficiency. Experimental results show that based on the intelligent charging 80196KB singlechip microputer control system, its high efficiency, regulating time quick good charging characteristics can get fully, make battery has higher use capacity and long cycle life, can meet the electric lootive motive battery charging request, has a good application prospect for improving battery performance and reliability provides a new and effective way. Keywords: Leadacid batteries ；Intelligent charging ；80C196KB ；singlechip目 錄緒 論 11 汽車蓄電池簡介 2 汽車蓄電池 2 蓄電池的種類與選擇 2 鉛酸蓄電池的工作原理 3 傳統(tǒng)的充電方式 3 鉛酸蓄電池充電的過程 52 課題的研究現(xiàn)狀 6 項目開發(fā)的背景 6 項目可行性 6 充電技術的發(fā)展狀況 7 充電電源的發(fā)展狀況 83 基本方案 10 總設計方案 10 系統(tǒng)的設計要求 10 智能充電方法的選擇 10 系統(tǒng)的結構原理框圖 11 充放電方法的控制與實現(xiàn) 11 單片機充電終止條件控制方法 12 最高電壓控制 12 定時控制 12 溫度控制 134 系統(tǒng)硬件介紹及設計 14 開關電源原理 14 充電系統(tǒng)的主電路原理與設計 15 全橋變換電路的設計 15 能量反饋電路的設計 17 主回路濾波與抗干擾電路的設計 18 移相控制電路的設計 19 充電系統(tǒng)的控制回路原理與設計 24 80Cl96KB單片機最小系統(tǒng)的設計 25 模 擬 量 檢 測 電 路 25 鍵盤電路 25 顯示電路 27 執(zhí)行電路 27 系統(tǒng)保護措施的設計 28 過流保護 28 軟啟動保護 285 系統(tǒng)軟件設計 30 充電系統(tǒng)的主程序設計 30 實 時 時 鐘 中 斷 服 務 程 序 31 去極化子程序 32總 結 34參考文獻 35致 謝 36附錄一 移相控制電路的設計圖 37附錄二 系統(tǒng)電路的設計圖 3839 / 44緒 論如今以動力蓄電池作為能源的電動車被稱作二十一世紀的綠色工程,它將汽車工業(yè)發(fā)展帶入到一個全新的領域。雖然近年來蓄電池本身的技術有了不錯的進步,但作為其能量再次補充的充電器的發(fā)展太緩慢,傳統(tǒng)的常規(guī)充電時間過于長,快速充電技術至今還未能完全解決,嚴重地阻礙了電動車的發(fā)展。蓄電池主要由3個部分組成:發(fā)生氧化反應的陽極、發(fā)生還原反應的陰極、還有將陽極反應與陰極反應統(tǒng)一在一起的介質電解液。開口蓄電池有以下幾點特點:能夠進行大電流放電、自放電小等。在這些電池當中,鉛酸蓄電池具有價格低廉、供電可靠、電壓穩(wěn)定等特點,在國內外得到了廣泛應用。恒流充電方式的不足之處是: 起初充電階段電流過小,在充電后期充電電流又太過于大,整個充電時間過長,析出氣體較多,對極板沖擊大,能耗高,充電效率不超過65%。,充電過程中對落后電池的完全充電也難以完成。 （3）過充充電隨著限壓充電進行,電池電流也會隨之逐漸減低。此時,汽車帶來的能源消耗,環(huán)境污染等許多負面影響。世界各國都投入大量的人力物力進行開發(fā)研究,我國在這方面的研究剛剛起步,汽車工業(yè)發(fā)達國家的研制工作也不很完善,這其中有蓄電池技術與蓄電池充放電技術兩大難點[。一般情況下電動車動力用電池多工作在深度放電工作狀態(tài),因此,對電動車動力電池的快速充電的研究和設計非常必要[6]。3階段充電法,是先使用恒流充電法達到設定的電壓之后再轉為第2階段,高恒壓充電階段,當充電電流小到設定值之后再轉為第3階段——涓流充電,此時電壓值轉變?yōu)楦〕潆妷篬7]。盡 管 己 經(jīng) 有 很 多 充 電 方 法 出 現(xiàn) , 但 由 于 各 種 條 件 的 限 制 , 仍 然 不 能 滿 足 最 佳 充 電 電 流 曲 線 的 要 求 。 由 于 調 整 管 上 損 耗 功 率 比 較 大 , 所 以 需 要 采 用 大 功 率 調 整 管 并 且 需 要 裝 配 體 積 很 大 的 散 熱 器 。 近年來,國內外人士正在致力于智能充電器的研究,智能程度較高的充電器解決了動態(tài)跟蹤電池可接受充電電流曲線的技術關鍵,使充電電流始終和可接受充電電流保持良好的匹配關系,使充電過程始終在最佳狀態(tài)下進行,比常規(guī)充電模式節(jié)約了30%50%電能,還提高了充電質量與效率,充電工人只擔任輔助性工作,為充電技術和充電設備的智能化發(fā)展闖出了一條新路[10]。 智能充電方法的選擇充電方法的選擇是很重要的,不同的充電方法,它充電速度的差距會非常大,導致其充電效果的差距也會非常大。從輸入輸出關系來看,開關電源是一種“交流一直流”的變流裝置,然而由于開關電源采用了工作頻率較高的交流環(huán)節(jié),變壓器和濾波器都大大減小,因此同樣功率條件下其體積和重量遠遠小于傳統(tǒng)的相控電源。在放電方法的實現(xiàn)上,采用大功率IGBT管進行PWM控制,以控制放電電流大小,保持其高穩(wěn)定性。假如最高檢測電壓不會隨溫度變化而自動調整的話,當?shù)蜏貢r,電池會充不足電；高溫時,電池充足電后仍會繼續(xù)大電流過充。所以,。4 系統(tǒng)硬件介紹及設計 充電電源采用開關電源,開關電源一般由功率變換主回路和控制回路兩部分組成。當電路不能實現(xiàn)零電壓開關時,將會產(chǎn)生以下幾個后果。圖3所示是一種改進型全橋移相控制的零電壓PWM變換電路。它的導通電阻遠遠小于雙極型晶體管BJT的導通電阻,這使得它能夠代替BJT成為高頻開關電源的主流開關器件。當柵極與發(fā)射極間施加反向電壓或不加信號時,IGBT關斷。圖4為EXB841驅動電路圖。圖5 能量反饋電路圖 主回路濾波與抗干擾電路的設計主回路濾波電路的設計整流濾波電路對減少電源中的噪聲干擾起到了非常大的作用。 該充電系統(tǒng)只設計了輸出濾波電路。大功率DC/DC變換器,傳統(tǒng)上一般采用相移控制的全橋拓撲技術。,最大驅動電流為100mA。EA(引腳3): 誤差放大器反相輸入端；該端接電阻分壓器,對變換器的輸出電壓進行檢測；該端與COMP(引腳2)之間接環(huán)路補償元件。萬一出現(xiàn)電流故障,如CS(引腳4),該端上的電壓將被下拉至地電位,。CT(引腳14):振蕩器頻率設置端；線性占空比取值范圍的上限值由定時電阻RT決定；定時電容CT應采用低ESL和低ESR的高品質瓷片電容,其最小取值為200uF。 （3）基于UC3879的移相控制電路的設計UC3879的外圍電路設計圖如圖9所示。在該充電系統(tǒng)中想設計開關頻率為30kHZ的開關電源,取 C9=4700pF, R9=25K,則滿足f=30KHz。,最大電流可達2A,還能直接驅動功率晶體管與場效應管。這些系統(tǒng)都要求實時控制、實時處理。電流取樣放大電路，是把取樣后的電流以電壓形式送回到PWM比較器中去比較，從而決定輸出的占空比。另外,通過 ,使得CPU選擇常用充電方式或電力部規(guī)定的標準的GZDW充電規(guī)律。過流保護是非常重要的一部分,假如功率變換器逆變失敗,會使變換器橋臂短路,開關管會因為瞬間電流過大而燒毀。程序設計:每次開機時,移相控制角設置為0,再根據(jù)實際情況逐漸增大；每一次關機時,由程序控制將移相控制角設置為0再關機；這些措施能確保系統(tǒng)的軟啟動。開始后進行系統(tǒng)初始化、并允許實時時鐘中斷、通用定時器1中斷,再開通總中斷。再 通 過 采 集 到 的 參 數(shù) 與 電 池 的 參 數(shù) 進 行 比 較 , 計 算 電 池 停 充 和 負 脈 沖 放 電 的 時 間 , 計 算 所 得 到 的 值 量 化 后 再 裝 入 通 用 定 時 器 2 相 應 的 寄 存 器 中 , 然 后 啟 動 通 用 定 時 器 2 , 通 過 通 用 定 時 器 2 比 較 輸 出 的 PWM 控 制 Q 的 通 斷 , 控 制 蓄 電 池 去 極 化 放 電 。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設計相當如是把以前的小課程設計綜合在一起的過程,只要把握住每個小課設的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強邏輯,那么這次的任務也就不難了。附錄一 移相控制電路的設計圖附錄二 系統(tǒng)電路的設計