【導讀】出發(fā)，研究二段式和三段式充電方法對鉛酸蓄電池壽命的影響。針對蓄電池充電過程中出現(xiàn)。的種種問題，提出對鉛酸蓄電池實現(xiàn)三段式充電的智能充電器設計方案。模塊進行組合獲得完整的電路。而整個電路通過控制開關電源的脈沖頻率和占空比，從而調。節(jié)充電電流和電壓，實現(xiàn)對蓄電池的分段式充電，這個方案不僅可實現(xiàn)對蓄電池的智能控制，同時可以減少析氣，消除硫化，進行均衡充電，從而大大地延長了鉛酸蓄電池的使用壽命。Keyword：Lead-acidbatteries；Three-stepmethod；Intelligent；charger

　　

【正文】 VT1工作在開關狀態(tài)。 當開關 電源輸出電壓升高后，由誤差取樣，放大電路產生的誤差信號升高，該電壓加到電源控制芯片 UC3842 的 2 腳后與 基準電壓比較，使 UC3842 內的誤差放大器輸出電壓降低，通過二極管使電流比較器的反向輸入端電壓降低，同時在輸出電壓升高期間開關管圖 他激式開關電源振蕩電路 畢業(yè)論文 15 的 D 極電流增大，經積分后使 UC3842 的 3 腳輸入的鋸齒波脈沖提前達到 1V。該電壓加到電流比較器同相輸入端后，電流比較器提前輸出低電平脈沖，致使觸發(fā)器 R 端提前變?yōu)楦唠娖?，觸發(fā)器輸出端 Q 端輸出高電平時間變短，觸發(fā)器輸出地 PWM脈沖的 占空比減小，通過驅動電路放大后從 UC3842 的 6 腳輸出，使開關管導通時間縮短，開關電源輸出電壓下降到正常值。 其中的驅動電阻 R4 為了減慢開關管的導通，加快開關管的截止。同時防止當 6 腳輸出過高時開關管燒毀，還要保證開關管能正常啟動。 6 腳輸出地最高電壓為 ，開關管的門限電壓一般為 1V，輸出電流約為 ，則： ? ?????? 320 . 1 14 . 2I VVR thm4 R3 主要起到的作用是防止開關管電壓翻轉，對電路起到保護作用，所以需使用一個阻值較大的電阻。根據(jù)經驗一般取 ??10KR3 就能很好的保護電路，又不至于消耗過多的能量。 當開關管 VT1導通時， 300V電壓經 T1的 N1繞組， VT1 的 D/S極和 R6到地構成回路，回路中的電流在繞組 N1 上產生上正，下負的電動勢，此時 T1的能量被儲存在 T1內部，同時導通電流在 R6 兩端產生取樣電壓，而且 R6 可以防止靜電造成損壞，降低輸入阻抗，提供泄荷通路。作為采樣電阻一般阻值選在 1 歐姆以下而且是精密電阻，所以選擇 ??1R6 。 從取樣電阻 R6 獲得的取樣電壓通過 R7 和 C7 積分后加到 IC1 的 3 腳。當 IC1 的 3 腳輸入的電壓達到 1V，被 IC1 內部的 PWM 電路處理后， IC1 的 6 腳輸出的激勵脈沖變?yōu)榈碗娖?，?VT1 迅速截止。 ? ?nF2 . 8CidQUCUQC 7t77 ??????? ? ??????? 5000 . 50 . 1300II UR DS7 所以可以選取 C7 為 ， R7 為 560? 。 電壓輸出電路 圖 開關管過流保護電路 畢業(yè)論文 16 具體圖形可以查看圖 的充電器原理圖。當 VT1截止后 T1 的次級繞組產生反相的脈沖電壓，經整流濾波后產生直流電壓為相應的負載供電。 N3 繞組輸出地脈沖電壓通過 D6 整流 ， C10 濾波產生 12— 20V 電壓，不僅取代啟動電路為 IC1供電而且為光電耦合器 PC1內的光敏管供電。 N2 繞組輸出地脈沖電壓經 D7,D8 整流和 C16 濾波后產生 42— 58V 直流電壓，不僅為 48V 蓄電池充電，而且通過 R15— R18 取樣后加到誤差放大器 IC2 的取樣端。 N4繞組輸出的脈沖電壓通過 D10整流， C12濾波后，第一路通過 R13加到光電耦合器 PC1的 1 腳，為它內部的發(fā)光管供電；第二路為芯片 LM324供電；第三路經 R23 限流，通過穩(wěn)壓管產生 5V 基準電壓。 R2 在電路中起到了上拉電阻的作用，其阻值只需要 ? 就可以達到工程上的要求。 濾波電容 C16： 假設負載電阻 ? ????? 1 3 70 . 3 548IUR 為了充電器對蓄電池的充電過程平穩(wěn)： ? ? ??????? TTRC? 由此得到濾波電 容： ? ?F?2921370 .0 4C ?? ? ? cm ??? 所以 C16 可以標稱為 470uF/63V。 穩(wěn)壓控制以及充電顯示控制電路 穩(wěn)壓控制電路由誤差取樣，放大電路和調寬或調頻調寬電路（ PWM電路）兩部分組成。而 其中的誤差取樣，放大電路又可分為間接誤差取樣，放大和直接誤差取樣，放大。本次設計是采用直接式的，它是直接對輸出電壓進行取樣，放大后，通過調寬或調頻調寬電路控制開關管導通時間（或同時控制振蕩頻率和導通時間）確保開關電源輸出電壓的穩(wěn)定。而調寬或調頻調寬電路在前面已經介紹，這里就不再做介紹了。 目前的充電器為了實現(xiàn)三段式充電和便于用戶使用，設置了充電，顯示控制電路。其主要原理是通過 LM324，取樣電阻，發(fā)光管等元器件通過對電路中的電流和電壓進行取樣比較，得到充電處于哪個階段，然后控制發(fā)光管的亮暗來告知用戶蓄電池的 充電情況。 畢業(yè)論文 17 第五章 總結與展望 采用以 UC3842驅動場效應管的單管開關電源配合 LM324四 運放電路設計的智能充電器，能夠實現(xiàn)對電車的蓄電池進行充電，并能夠根據(jù)充電過程自動調整控制參數(shù)以，可以實現(xiàn)充電過程的無人值守，延長電池的使用壽命。 由于設計時間短，在電路設計與充電算法方面還存在不足，有待于以后不斷改進。 因電動車智能充電器對可靠性要求很高，因此除了要對整體結構進行合理設計外，還要對保護電路進行完善考慮。為此 ， 我們在下一步研究充電器可以設置輸入欠壓、過壓及過流 ；輸出過流、過壓及短路 ； 功率管過流及 過熱保護 ； 蓄電池的過熱保護。電動摩托車充電器已制造出實驗樣機， 電動汽車的發(fā)展也是迅速的， 我們堅信電動自行車使用鉛蓄電池是一個潛在的巨大的持久性產業(yè)，經過幾年的努力它一定會演變成現(xiàn)實的生產了，給人們的生活和工作帶來巨大的變化的。 不可再生資源的的枯竭，能源的緊缺，環(huán)境的污染，注定了新技術新能源的開發(fā)將貫穿整個時代。太陽能作為一種 “取之不盡，用之不竭 ”既節(jié)能又環(huán)保的新能源，必將成為 21 世紀人類可持續(xù)發(fā)展的必然追求。為此，國家在 “十一 ?五 ”規(guī)劃中提出了 “節(jié)能、降耗、大力發(fā)展太陽能等清潔能源 ”的戰(zhàn)略性目標。作為能源 領域最前沿的學生思維，為慣徹落實國家的這一發(fā)展規(guī)劃，經過這次的設計之不足，創(chuàng)造性的想像了一下最新節(jié)能產品 電動車專用太陽能升壓式充電器?？梢圆捎脝尉Ч?、多晶硅相結合，表面為多菱采光板體，優(yōu)質高效晶硅板，對弱光響應特性非常好，光電轉換率高達 85%以上，無論室內外陽光強弱，可以不間斷的吸收光線為電動車自行充電，使電池經常處于飽和狀態(tài)，增加行使距離，延長 其 電池壽命 23 倍，解除充電煩惱，能夠滿足電動車的不同用電負載。產品體積小，重量輕，便于安裝攜帶，市場潛力大，前景非常廣闊。 畢業(yè)論文 18 參考 文獻（ References） [1] 趙良炳．現(xiàn)代電力電子技術 [M]．北京：清華大學出版社， 1995 [2] 周志敏，周紀海．開關電源實用技術設計與應用 [M]．北京：人民郵電出版社， 2020 [3] 王鴻麟，錢建立，周曉軍．智能快速充電器設計與制作 [M]．科學出版社， 2020 [4] 楊幫文．實用電池充電器與保護器電路集錦 [M]．電子工業(yè)出版社， 2020 [5] 楊旭等．開關電源技術 [M]．機械工業(yè)出版社， 2020 [6] 孫立群，張寶金．電動自行車充電器維修 M]．北京：人民郵電出版社 2020 畢業(yè)論文 19 致 謝 通過本次設計，對充電器的整個流程的實現(xiàn)有了充分的了解，在這方面的知識面得到了很大的拓寬。同時，在設計的過程中由于時間較短，自身技術的不成熟，設計中仍存在很大的不足，希望在今后的學習中能夠不斷改進。 在對設計實現(xiàn)過程中得到了王連英老師精心的輔導才能在有限的時間內順利地完成設計。 在畢業(yè)設計即將結束之即，再次對幫助過我的同學、和教誨過我的各位老師表示忠心的感謝，特別是我的指導教師王老師 ， 在此我對王老師能在百忙之中不厭其煩的、精心的為我輔導而表示深深的感謝！ 感謝我的班主任吳老師，感謝他在學習和生活上對我的教育和關心。感謝信息科學部的所有老師，感謝所有任課老師教給我的基礎與專業(yè)知識，讓我能在這次論文及以后的工作中展開運用。 向審閱和評議本論文的各位專家學者表示由衷的感謝和敬意 !最后感謝學院、母校對我的培養(yǎng)！祝福各位老師和同學工作順利！祝母校明天更加輝煌！ 畢業(yè)論文 20 附錄（實物圖）： 1．充電器實物正面圖： 2．充電器實物背面圖： 3．充電器實物充電時正面圖： 畢業(yè)論文 21