【正文】
弦波的負(fù)半周。 在分析整流電路工作原理時(shí),整流電路中的二極管是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用,具有單向?qū)щ娦浴T撾娐肥菍⑹须?220V 由 JP1 輸入,經(jīng) D1D4橋式整流變成脈動(dòng)直流,再經(jīng) E1 濾波將脈動(dòng)直流轉(zhuǎn)換成約 311V 的直流電壓。整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。下面將具體介紹這四大模塊的電路設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)模塊,即電源電路、振蕩電路、電壓保護(hù)電路及燈光指示電路。國(guó)外已開(kāi)發(fā)出多款具有上述功能的專(zhuān)用充電集成電路,如UC3906,bq2031等。3. 恒流脈沖充電模式,其充電曲線和轉(zhuǎn)換電壓如圖3所示。 常見(jiàn)的幾種充電模式為:1. 限流恒壓充電模式,其充電曲線和轉(zhuǎn)換電壓如圖1所示。在環(huán)境溫度為25 ℃ 時(shí)工作很理想的普通(無(wú)溫度補(bǔ)償)充電器,當(dāng)環(huán)境溫度降到0 ℃ 時(shí),電池就不能充足電,當(dāng)環(huán)境溫度上升到50 ℃ 時(shí),電池將因嚴(yán)重的過(guò)充電而縮短壽命。實(shí)踐證明,實(shí)際的浮充電壓與規(guī)定的浮充電壓相差5%時(shí),免維護(hù)蓄電池的壽命將縮短一半。浮充電壓不能過(guò)高,以免因嚴(yán)重的過(guò)充電而縮短電池壽命。由此可知,電池充足電后,維持電容容量的最佳方法就是在電池組兩端加入恒定的電壓。為了使電淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 池容量恢復(fù)到100%,必須允許一定的過(guò)充電反應(yīng)。當(dāng)充電速率大于C/5時(shí),電池容量恢復(fù)到額定容量的80%以前,即開(kāi)始發(fā)生過(guò)充電反應(yīng)。在密封鉛酸蓄電池中,采用中等充電速率時(shí),氫氣 和氧氣能夠重新化合為水。當(dāng)正負(fù)極板上的硫酸鉛完全生成鉛和二氧化鉛后,電池開(kāi)始發(fā)生過(guò)充電反應(yīng),產(chǎn)生氫氣和氧氣。表格: 特性 鉛酸型電池 鎘鎳電池 氫鎳電池 鋰離子電池 比能量/ 35 55 60 120 能量密度/ 65 85 140 250 單元電壓 /V 放電曲線 平坦 平坦 平坦 平坦 循環(huán)壽命 /次 150~140 500~1000 500~1000 600~1000 月自放電率 /% 6 15 25 5 制造成本 /(美元 /kWh) 75150 100200 230500 120200 記憶效應(yīng) 有 有 無(wú) 無(wú) 環(huán)境保護(hù) 有污染 有污染 無(wú)污染 無(wú)污染 安全性 安全 安全 安全 潛在問(wèn)題 研制生 產(chǎn)情況 生產(chǎn)中 生產(chǎn)中 生產(chǎn)中 實(shí)驗(yàn)中 表 31 新型蓄電池性能比較表 密封鉛酸蓄電池的充電特性 電池充電通常要完成兩個(gè)任務(wù),首先是盡可能快地使電池恢復(fù)額定容量,另一是使用小電流充電,補(bǔ)充電池因自放電而損失的能量,以維持電池的額定容量。日前已達(dá)到實(shí)用程度的新型蓄電池性能比較見(jiàn)表一。浮充法廣泛用于蓄電池作為備用電源或應(yīng)急電源的電器設(shè)備中,是一種有備而無(wú)患的充電方式。 第二章 電動(dòng)自行車(chē)充電器發(fā)展與類(lèi)型 7 在閥 控鉛酸蓄電池的充電特性曲線 V(圖 23)上 ,充電器的輸出電壓始終是在充電器設(shè)計(jì)人認(rèn)為蓄電池安全受電的最高允許電壓上,低于這個(gè)電壓,則蓄電池?zé)o法充滿(mǎn),在充電過(guò)程中,單體蓄電池的充電電壓比蓄電池本身的實(shí)際電壓高;通過(guò)蓄電池的充電電流,則比蓄電池的最大安全接受電流大 10 倍以上。 圖 24恒壓充電電路 這種充電方法充電初期充電電流很大,隨著蓄電池端電壓的逐漸升高,充電電流逐漸減小,充電過(guò)程不必調(diào)整電流。 恒壓充電法是充電電源的電壓在充電的整個(gè)過(guò)程中保持恒定不變。蓄電池每次使用 的放電深度、環(huán)境溫度及新舊程度均不一樣,若每次都用同樣的恒定電流和時(shí)間去充電,勢(shì)必造成蓄電池放生不可逆轉(zhuǎn)的損壞。恒流的電流在充電后期會(huì)電解水,產(chǎn)生氣體,是蓄電池內(nèi)部壓力上升,如不加控制極易是蓄電池因失水而干枯,最終將造成蓄電池容量急劇下降。 常見(jiàn)的電動(dòng)自行車(chē)(二輪車(chē))和電動(dòng)三輪車(chē)的充電器外形 圖 21 常用的幾種充電器 充電器的幾種常見(jiàn)充電模式 就是對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí),自始至終保持充電電流恒定不變。目前市售電動(dòng)自行車(chē)充電器有正負(fù)脈沖式、二段式、三段式和全智能脈沖充電器等, 其中三段智能充電器用戶(hù)較多。在充電過(guò)程中,充電電流還將逐漸降低。根據(jù)電動(dòng)自行 車(chē)鉛酸蓄電池的特點(diǎn),當(dāng)其為 36V/12AH 時(shí),采用限壓恒流充電方式,初始充電電流最大不宜超過(guò) 3A。 電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也極大的推進(jìn)了電力的利用。第二章 電動(dòng)自行車(chē)充電器發(fā)展與類(lèi)型 5 第二章 電動(dòng)自行車(chē)充電器發(fā)展與類(lèi)型 電動(dòng)自行車(chē)充電器的發(fā)展概論 自上世紀(jì)的六、七十年代以來(lái),電子技術(shù)領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展。 密封鉛酸蓄電池在使用過(guò)程中,不要單獨(dú)增加蓄電池組中某幾個(gè)電池的負(fù)載,這會(huì)造成單 體電池之間容量的不平衡。充電設(shè)備的充電電壓精度必須保持在177。密封鉛酸蓄電池在安裝連接時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的連接線路圖進(jìn)行連接,不同容量、不同性能的電池不可以連接在一起使用。 采用限電壓、恒電流充電法,初始充電率 不大于 ,充電電壓為~( 2v 大容量單體電池)。 如果單體電池的浮充電壓低于 ,則應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行浮充電。 ) V/單替電池浮充電,浮充電壓應(yīng)降低;當(dāng)環(huán)境溫度低于 25℃時(shí),浮充電壓應(yīng)提高。 密封鉛酸電池按不同電解液形式,可以氛圍吸液式電池和膠體電解液電池;按使用方式分為循環(huán)充電、放點(diǎn)使用電池和浮充電使用電池;按外形,又可分為方形電池和圓筒 形電池等。 密封鉛酸蓄電池的分類(lèi) 密封鉛酸蓄電池也叫閥控密封鉛酸電池。自 20 世紀(jì) 60 年代起,科學(xué)家在鉛酸蓄電池體系中進(jìn)行了氣體復(fù)合原理的基礎(chǔ)研究和開(kāi)發(fā)工作。 目前市場(chǎng)上的電動(dòng)自行車(chē)大多數(shù)采用成本相對(duì)較低的免維護(hù) 密封的 36v/12AH 鉛酸蓄電池,該蓄電池在正常充電式,比較好的充電方式是恒壓限流充電方式,即在充電初期以較大電流,充到一定時(shí)間后,改用較小的電流渦流充電。 從電池的使用角度,又可以將化學(xué)電池分為原電池(又稱(chēng)為一次電池)、蓄電池(又稱(chēng)為儲(chǔ)能電池或二次電池)、儲(chǔ)備電池和燃料電池。按照電池提供電能的方法不同,分為化學(xué)電池和物理電池兩大類(lèi)。本次設(shè)計(jì)主要從總體方案設(shè)計(jì)、基本電路介紹、單元電路設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行詳細(xì)的介紹。主電路主要分為電源電路、振蕩電路、電壓保護(hù)電路、充電狀 態(tài)指示電路四個(gè)單元電路。本設(shè)計(jì)是基于對(duì)電動(dòng)車(chē)充電,采用普通的電子元件、不用昂貴的專(zhuān)用集成電路,既便于制作又降低制作費(fèi)用。充電器的種類(lèi)很多,其原理大同小異。本文將討論密封鉛酸蓄電池的分類(lèi),充電特性,工作原理,硬件電路的設(shè)計(jì)以及其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 編號(hào) 畢業(yè)論文 題 目 電動(dòng)自行車(chē)充電器的設(shè)計(jì)與制作 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 71091130 系 部 電子工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 班 級(jí) 710911 指導(dǎo)教師 顧問(wèn)教師 二 〇一一 年六月摘 要 I 摘 要 文章主要介紹近年來(lái),電動(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)與其相關(guān)的配套產(chǎn)品和技術(shù)的不斷發(fā)展。電動(dòng) 自行車(chē)作為新一代的綠色環(huán)保的代步工具,其技術(shù)也是我們要討論的 內(nèi)容,其核心問(wèn)題就是充電器。隨著電動(dòng)車(chē)的普及,電動(dòng)車(chē)充電器的使用也越來(lái)越廣泛。物美價(jià)廉使其得到廣泛應(yīng)用。 本次電動(dòng)車(chē)充電器的設(shè)計(jì)是將 220V 市電經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓輸出 44V對(duì)電池進(jìn)行充電,同時(shí)本電路具有電壓保護(hù)電路及燈光指示充電狀態(tài)的功能?;鶞?zhǔn)電路采用 TL431 精密基準(zhǔn)穩(wěn)壓源輸出 電壓以控制電壓變化, LM324 四運(yùn)算放大器起到過(guò)流保護(hù)、穩(wěn)定輸出電壓、控制充放電狀態(tài)等作用。 關(guān)鍵詞 : 充電器 類(lèi)型 振蕩 保護(hù)電路Abstract II Abstract(外語(yǔ)專(zhuān)業(yè)的需要) This paper mainly introduces the recent, electric bicycle market and the relevant supporting products and the development of technology. Electric bicycle as a new generation of green environmental protection, the technology of transport is also our to talk about the content, the key issue is the charger. This paper will discuss the classification of sealing leadacid battery charging, characteristics and work principle, the hardware circuit design and its future development trend is predicted. With the popularity of the electric car, the use of the electric car charger more and more widely. There are many kinds of charger, the principle of the same. Cheap and fine make