【正文】 研究，智能化程度較高的充電器解決了動(dòng)態(tài)跟蹤電池可接受充電電流曲線的技術(shù)關(guān)鍵，使充電電流始終與可接受充電電流保持良好的匹配關(guān)系，使充電過程始終在最佳狀態(tài)下進(jìn)行，比常規(guī)充電模式可節(jié)約電能30％50％左右，提高了充電質(zhì)量和效率，充電工人只擔(dān)任輔助性工作，為充電技術(shù)和充電設(shè)備的智能化發(fā)展闖出了一條新路。四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況．北京：北京郵電大學(xué)碩士論文，1992．．鉛酸蓄電池技術(shù)的發(fā)展[J]．汽車電器，2004，(10)，詹衛(wèi)前，耿德根．ATmega8原理及應(yīng)用手冊(cè)．北京:清華大學(xué)出版社,2003五、指導(dǎo)教師審批意見簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中期檢查Ⅰ附表三 2012年3 月 20日課題名稱電動(dòng)汽車充電器智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓 名李麗麗專業(yè)和班級(jí)電子一班指導(dǎo)教師王生德一、畢業(yè)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容、目標(biāo)和可能遇到的問題具體內(nèi)容：本文是電動(dòng)汽車充電器智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和充電方法。遇到的問題：確定的充電器的充電方式不夠完善；ATmega16單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)智能控制的原理研究還需要進(jìn)一步掌握；單片機(jī)如何進(jìn)行C語言編程的掌握不夠。技術(shù)路線：馬斯定律、充電原理、極化問題、單片機(jī)的應(yīng)用。通過各方面的驗(yàn)證，本文的設(shè)計(jì)方案是可行的，充電方法接近鉛酸電池的可接受充電電流充電曲線，滿足鉛酸蓄電池的理想充電方式。畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中期檢查Ⅱ附表四 2012 年4 月 24日課題名稱電動(dòng)汽車充電器智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓 名李麗麗專業(yè)和班級(jí)電子1班指導(dǎo)教師王生德一、階段性結(jié)果，確定了充電器的充電方法；；；；二、存在的問題；；；。四、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生出勤、論文進(jìn)展方面的評(píng)語簽字： 年 月 日指導(dǎo)教師組織學(xué)生口頭匯報(bào)后，學(xué)生填寫該表，教師給出評(píng)語后，于第十周交院教學(xué)辦公室。到了八、九十年代，由于大容量、長(zhǎng)壽命蓄電池的大批量生產(chǎn)及大功率晶體管的研制成功和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使綠色能源得到長(zhǎng)足進(jìn)展。隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保要求的越來越高，對(duì)內(nèi)燃機(jī)車輛的排放要求也越來越高，這樣，對(duì)綠色能源的需求越來越迫切，北京奧運(yùn)提出“綠色奧運(yùn)”的口號(hào)，勢(shì)必會(huì)使蓄電池電動(dòng)車輛的使用量大幅度增加。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，功能越來越強(qiáng)大，對(duì)電源系統(tǒng)的要求也越來越高。為了實(shí)現(xiàn)高功率密度，改善電源的動(dòng)態(tài)性能，就必須提高電源系統(tǒng)的工作頻率，提高主功率變換器件的開關(guān)速度，可明顯減少磁性變壓器材料和大電解電容體積、重量等，這也使得開關(guān)器件的研制工作從改進(jìn)電壓、電流的二維體系發(fā)展到提高頻率的三維體系。智能化主要體現(xiàn)在對(duì)電池的充電算法和對(duì)環(huán)境的自適應(yīng)性方面，一個(gè)新型的充電系統(tǒng)要能自動(dòng)識(shí)別被充電電池的類別，根據(jù)電池的參數(shù)以及環(huán)境溫度等自適應(yīng)地生成充電曲線，以最佳的方式完成快速充電工作。同時(shí)，新型充電系統(tǒng)還應(yīng)該能滿足對(duì)智能電池的充電要求。它包含了能夠測(cè)量、計(jì)算和儲(chǔ)存關(guān)于電池內(nèi)部化學(xué)成分和電量狀態(tài)數(shù)據(jù)的內(nèi)部電子部件，“電量計(jì)量’’的信息經(jīng)由系統(tǒng)管理總線傳送給器件內(nèi)部的充電電路、報(bào)警電路和關(guān)閉電路。然而，目前，鉛酸蓄電池的充電技術(shù)及充電設(shè)備仍滯后于鉛酸蓄電池的發(fā)展?？梢姡U酸蓄電池充電器由于充電時(shí)間長(zhǎng)，充電效率低等問題的存在，因而不能滿足現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活快速性、高效性的要求，這在一定程度上制約了鉛酸蓄電池的發(fā)展和應(yīng)用。本文介紹一種基于單片機(jī)的智能充電器系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)。根據(jù)電池的參數(shù)和其最佳充電曲線，以最佳的方式完成快速充電工作。主要有原電池、蓄電池以及其它類型的電池。蓄電池又稱二次電池，其活性物質(zhì)耗盡后可通過充電的方法使之恢復(fù)，即可以再生，如鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鎳氫蓄電池等等。在歷史上，無論在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域，它的應(yīng)用都極為廣泛，即使到今天，鉛酸蓄電池在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域還占據(jù)主導(dǎo)地位。當(dāng)前使用最廣泛的是閥控式鉛酸蓄電池（VRLA)和膠體密封式鉛酸蓄電池(Gel)。（2）生產(chǎn)工藝成熟可靠，電池的均勻性好。（4）鉛酸蓄電池容量大而價(jià)格便宜，這是其它二次電池?zé)o法比擬的。正由于鉛酸蓄電池電壓穩(wěn)定，比功率大，安全性能好，價(jià)格相對(duì)低廉，所以它被廣泛應(yīng)用于不間斷(UPS)電源，應(yīng)急燈，電動(dòng)工具，醫(yī)療設(shè)備，工礦機(jī)車，高爾夫車，車輛啟動(dòng)，通訊電源，動(dòng)力牽引等領(lǐng)域，而在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，鉛酸蓄電池的使用范圍還在不斷的拓寬，被應(yīng)用在電力，太陽能，甚至是國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，鉛酸蓄電池按用途可以分為：起動(dòng)型鉛酸蓄電池，主要用于汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)船舶等的起動(dòng)和照明；固定型鉛酸蓄電池，主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源；牽引型鉛酸蓄電池，主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動(dòng)力電源；鐵路用鉛酸蓄電池，主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車起動(dòng)；煤礦用鉛酸蓄電池，主要用于電力機(jī)車牽引動(dòng)力電源；儲(chǔ)能用鉛酸蓄電池，主要用于風(fēng)力、水力發(fā)電電能的儲(chǔ)存。在充電過程中，影響充電的因素非常多，諸如電解液的濃度、活性物質(zhì)的濃度、充電的環(huán)境溫度等，充電的策略和方式也會(huì)對(duì)蓄電池的充電過程產(chǎn)生重人影響。1972年，美國(guó)科學(xué)家馬斯在第二屆世界電動(dòng)汽車年會(huì)上提出了著名的馬斯三大定律。馬斯第一定律指出：對(duì)于任何給定的放電電流，蓄電池可接受電流比口與放電容量的平方根成反比，即： 式中，為蓄電池的可接受電流比，定義為蓄電池可接受的充電電流Io與蓄電池放電容量C的比，即： =Io／C (2)由式(2．1)和式(2．2)可得：Io=K (23)由式(2．3)中的K為比例系數(shù)，C為蓄電池當(dāng)前的放電容量。馬斯第二定律指出：對(duì)于任何給定的放電容量，蓄電池可接受充電電流比與放電電流的對(duì)數(shù)成正比，即： (2．4) 式(2．4)中的表示放電電流。由式(2．5)可以看出，當(dāng)蓄電池的放電容量一定時(shí)，放電電流越大，充電時(shí)可接受的初始充電電流越大。隨著充電的進(jìn)行，蓄電池由于放電而損失的容量逐漸恢復(fù)，可接受的充電電流逐漸減小。實(shí)際上，在充電初期，一方面由于在一般情況下蓄電池不會(huì)完全放電，另一方面由于蓄電池本身存在接線電阻等限制因素，所以其初始充電電流并不能無限大；在充電末期，由于蓄電池有自放電效應(yīng)，因此充電電流也不可能為零。 圖2. 1 馬斯充電曲線 鉛酸蓄電池的充電特性電池充電主要完成兩個(gè)任務(wù)，首要的任務(wù)是盡可能快的使蓄電池恢復(fù)容量，另一個(gè)任務(wù)是用涓流充電補(bǔ)足蓄電池因自放電而損失的電量，以維持蓄電池的額定容量。隨著充電的進(jìn)行，電池的端電壓逐漸上升，容量快速恢復(fù)，可接受充電電流逐漸減小。圖2．2展示了單格蓄電池端電壓在不同充電速率下隨容量恢復(fù)百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。由2．2圖還可以看出鉛酸蓄電池過充電的時(shí)間與充電速率有關(guān)。當(dāng)充電速率大于C／5時(shí)，電池容量恢復(fù)到放出容量的80％以前即開始過充電反應(yīng)。蓄電池充電的第一任務(wù)是要盡可能快的恢復(fù)容量，為達(dá)到這個(gè)目的，希望使用較大的充電速率，但是大的充電速率必然引起蓄電池的過充反應(yīng)，產(chǎn)生析氣現(xiàn)象，縮短蓄電池的壽命。因此，先進(jìn)的充電技術(shù)應(yīng)當(dāng)處理好這個(gè)矛盾。（1） 歐姆極化在充電過程中，離子遷移不可避免地遇到一定的阻力，外加電壓就必須額外的施加一定的電壓以克服這種阻力，這種現(xiàn)象就稱為歐姆極化。（3）電化學(xué)極化電極反應(yīng)由好幾個(gè)基本步驟構(gòu)成，其中有一個(gè)步驟，其活化能最高，而為了使得反應(yīng)的順利進(jìn)行必須外加電源來增加一定的電壓去克服反應(yīng)的活化能，這種現(xiàn)象就叫做電化學(xué)極化。常規(guī)的充電方法主要有恒流充電、恒壓充電、分階段充電三種，許多其他的方法都是在這三種基本方法的基礎(chǔ)上衍生而來。 常規(guī)充電方法(1) 恒流充電方法恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法，保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法。 恒流充電曲線(2) 恒壓充電方法充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。用恒定電壓快速充電。 這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充電。鑒于這種缺點(diǎn)，恒壓充電很少使用，只有在充電電源電壓低而電流大時(shí)采用。 恒壓充電曲線(3) 階段充電法 此方法包括二階段充電法和三階段充電法。首先，以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。三階段充電法在充電開始和結(jié)束時(shí)采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。這種方法可以將出氣量減到最少，但作為一種快速充電方法使用，受到一定的限制。（1）脈沖充電方法脈沖充電方式首先是用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池停止充電一段時(shí)間，如此循環(huán)。間歇脈沖使蓄電池有較充分的反應(yīng)時(shí)間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電電流接受率。 脈沖充電曲線 （2）變電流間歇充電法 這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上，其特點(diǎn)是將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電。充電后期采用定電壓充電段，獲得過充電量，將電池恢復(fù)至完全充電態(tài)。 變電流間歇充電法（3）變電壓間歇充電法在變電流間歇充電法的基礎(chǔ)上又有人提出了變電壓間歇充電法()。這種方法更加符合最佳充電的充電曲線。 變電壓間歇充電曲線 智能充電方法設(shè)計(jì)鉛酸蓄電池由于其制造成本低，容量大，價(jià)格低廉而得到了廣泛的使用。影響鉛酸蓄電池壽命的因素很多，而采用正確的充電方式，能有效延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。也就是說，絕大多數(shù)的蓄電池不是用