基于單片機(jī)的電動車智能充電器的設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-08-23 07:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 狀態(tài)。放電時，立即有電子釋放給外電路。電極表面負(fù)電荷減少，而金屬溶解的氧化反應(yīng)進(jìn)行緩慢Me－eMe＋，不能及時補(bǔ)充電極表面電子的減少，電極表面帶電狀態(tài)發(fā)生變化。這種表面負(fù)電荷減少的狀態(tài)促進(jìn)金屬中電子離開電極，金屬離子Me＋轉(zhuǎn)入溶液，加速M(fèi)e－eMe＋反應(yīng)進(jìn)行。總有一個時刻，達(dá)到新的動態(tài)平衡。但與放電前相比，電極表面所帶負(fù)電荷數(shù)目減少了，與此對應(yīng)的電極電勢變正。也就是電化學(xué)極化電壓變高，從而嚴(yán)重阻礙了正常的充電電流。同理，電池正極放電時，電極表面所帶正電荷數(shù)目減少，電極電勢變負(fù)。這3種極化現(xiàn)象都是隨著充電電流的增大而嚴(yán)重。 充電器的工作原理目前， 電動自行車主要以鉛酸蓄電池為動力。鉛酸蓄電池的主要優(yōu)點是： 電池容量大、價格便宜并具有無記憶效應(yīng)。但存在的缺點是： 體積大、重量重和不能過充或過放。根據(jù)鉛酸蓄電池的上述特點， 鉛酸蓄電池的充電過程一般分為四個階段： 涓流充電—快速充電—均充電—浮充電[1， 2] ，如圖 所示 圖 鉛酸蓄電池要求的充電電壓、電流曲線根據(jù)充電前蓄電池殘余電量的不同， 每次充電的時間將有所不同。(1) 涓流充電若蓄電池在充電初期已處于深度放電狀態(tài)，為避免對蓄電池充電電流過大，造成熱失控， 微處理器通過監(jiān)測蓄電池的電壓，對蓄電池實行穩(wěn)定小電流涓流充電。在涓流充電階段，電池電壓開始上升，當(dāng)電池電壓上升到能接受大電流充電的閥值時則轉(zhuǎn)入快速充電階段。(2) 快速充電該階段為大電流恒流充電，電池電壓上升較快，當(dāng)電壓上升至均充電壓閥值時，則轉(zhuǎn)入均充階段。(3) 均充電該階段為恒壓充電，它可使電池容量快速恢復(fù)。這時充電電流逐漸減小，當(dāng)電流下降至某一固定值時，自動轉(zhuǎn)入浮充電。(4) 浮充電該階段主要用來補(bǔ)充蓄電池自放電所消耗的能量，此標(biāo)志著充電過程結(jié)束。 第二章 總體設(shè)計方案 系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)課題的要求，系統(tǒng)采用開關(guān)電源，通過脈沖電流的方式來實現(xiàn)充電的目的。由市電送來的220V交流電經(jīng)整流、濾波后，經(jīng)脈沖變壓器降壓送給蓄電池進(jìn)行充電。對系統(tǒng)信號進(jìn)行采樣和控制，將充電的電壓和電流信號反饋回PWM信號發(fā)生器，由PWM信號發(fā)生器控制開關(guān)管通斷的占空比完成充電的。當(dāng)蓄電池的電壓達(dá)到額定值后，說明蓄電池已經(jīng)充滿電?？刂崎_關(guān)，斷開電源，停止充電。 方案策略用PWM信號發(fā)生器(比如UC3842)實現(xiàn)的方案。蓄電池充電時，電壓、電流采樣電路將蓄電池的電壓、電流信號進(jìn)行采樣，采樣的信號經(jīng)過各種處理后，分別送進(jìn)PWM信號發(fā)生器的電壓和電流反饋引腳。PWM信號發(fā)生器對反饋回來的電壓、電流信號進(jìn)行分析，然后調(diào)整PWM輸出信號的占空比。這個PWM信號送給開關(guān)電源開關(guān)管，從而便調(diào)節(jié)的開關(guān)管在一個周期內(nèi)關(guān)斷和導(dǎo)通的時間，也就是控制了高頻變壓器通斷的時間，從而實現(xiàn)控制高頻變壓器輸出電壓和電流的大小。這種方法是目前市場充電器流行使用的方法，也是一種很技術(shù)非常成熟的方法。這種方案的優(yōu)點是，技術(shù)簡單、成熟、有多年的實用經(jīng)驗、所需的元器件少、成本低。：高頻變壓器蓄電池PWM波形發(fā)生器電流電壓反饋 第三章 硬件電路設(shè)計 電路總體設(shè)計 電路總體設(shè)計方框圖，由市電送來的220V的交流雙向濾波抑制干擾進(jìn)行整流濾波，得到太約300V的直流電送入給高頻脈沖變壓器，高頻變壓器的次級繞組輸出電壓為48V給蓄電池充電。在蓄電池的出口處分別的進(jìn)行電壓和電流的采樣，采樣信號送入低通濾波器以濾掉諧波的干擾。以UC3842驅(qū)動場效應(yīng)管的單管開關(guān)電源，然后再輸出的PWM波形的頻率和占空比，配合LM358個雙運(yùn)放來實現(xiàn)階段充電方式。 芯片介紹 LM358雙運(yùn)放LM358內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也使用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所用可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。特性：內(nèi)部頻率補(bǔ)償 直流電壓增益高（約100db） 單位增益頻帶寬（約1mhz） 電源電壓范圍寬：單電源（3——30V）雙電源（+——+15v） 低功耗電流，適合于電池供電 低輸入偏流 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 輸出電壓擺幅大（） LM358引腳圖 UC3842單管開關(guān)電源 UC3842引腳圖1腳COMP是內(nèi)部誤差放大器的輸出端，通常此腳與2腳之間接有反饋網(wǎng)絡(luò)，以確定誤差放大器的增益和頻響。2腳VFB是反饋電壓輸入端，此腳與內(nèi)部誤差放大器同向輸入端的基準(zhǔn)電壓(一般為+)進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度。3腳ISENSE是電流傳感端。在外圍電路中，在功率開關(guān)管(如VMos管
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