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1、 电动汽车直流充电机的功能设计及选型摘 要本文则是简单设计符合动力符合动力电池充电需求的车载充电机，能有效延长电动汽车的续驶里程，为电动汽车的实用化和普及化提供有效支持。介绍了铅酸蓄电池的一种快捷充电方式：变电流脉冲充电，适用于汽车用的变电流脉冲充电，能有效消除大电流充电下电池的极化现象，使得充电速度加快，充电效率增加，同时电池析气量少，温升较低。关键词：充电机；铅酸蓄电池；快速充电is a to of a of to of a of 录第 1章 绪 论 . 课题研究的目的和意义 . 国内外研究概况 . 论文的主要内容及结构 .章 铅酸蓄电池的组成、特性及其工作原理 . 铅酸蓄电池的组成 .
2、铅酸蓄电池的特性 . 铅酸蓄电池的工作原理 .章 铅酸蓄电池的充电方法 . 蓄电池充电理论基础 . 铅酸蓄电池充电方法 .常规充电法 .快速充电技术 .章 充电机设计 . 充电机电路原理图 . 电路原理 . 主要元件的选择 .章 总结语 .谢 .章 绪 课题研究的目的和意义铅酸蓄电池因其可循环再充电的特性，以及成本低廉、使用安全、无污染等优点，在目前的工农业生产中的需求正日益增大。相应的，蓄电池的充电技术也引起了普遍的关注。一方面，传统的充电方法充电时间较长，远不能适应现代生产和生活的需要。资料表明，使用传统的恒压或恒流充电方法一般大约需要 20 小时左右的时间才能充满。另一方面，充电技术不能
3、适应蓄电池的充电要求，会严重影响蓄电池的寿命。国内外多年来的实践证明，蓄电池浮充电压偏差 5，电池的浮充寿命将减少一半。统计数据表明，国内蓄电池很难达到规定的浮充寿命(一般 1216年)，大量的蓄电池在使用几年后即报废，造成了巨大的经济损失。因此如何正确地监控和测量蓄电池的充电状态、减少充电损耗、提高充电速度，延长蓄电池的寿命，具有十分重要的经济意义。国内外研究概况上个世纪初，随着二次电池的研究成功，与之相配套的充电机应运而生。这种充电机采用常规充电法，即用小电流，长时间对蓄电池进行充电。随着汽车工业、通信技术、计算机技术的迅猛发展，电源技术及与之相关的充电技术也随之发展。为了满足快速有效的充
4、电要求，人们广泛开展了充电机研究。充电机也从早期的普通型、可调型，发展到现在的快速充电型。快速充电机的产生大致经历了三个发展阶段：（1）摸索阶段最早是在上个世纪 50 年代，美国由于军事上的需要，开始研究快速充电技术，制成了金属整流器型快速充电机，用于 6酸蓄电池的快速充电，其重量为 40快、中、慢三种充电模式。（2）理论研究阶段1967 年美国人马斯(究了充电过程中产生气泡的问题，发现出气的原因和规律，他以最低出气率为前提，找出了蓄电池能够接受的最大充电电流1和可以接受的充电电流曲线，对蓄电池快速充电的理论进行了探讨，并在实践的基础上，提出了蓄电池快速充电的一些基本规律。 （3）实际应用阶段
5、1970 年美国麦卡洛克(子公司制成了铅酸蓄电池快速充电机，对 190电池施以 500A 的电流充电，而以 1200A 的电流短时间放电去极化处理，结果在 30 分钟就把电池充好。除美国外，其他如日本、英国、法国、德国、前苏联等国也在快速充电技术方面有不同程度的发展。英国联营公司(明的“能量智能式充电控制技术”及其控制系统，有效地控制了粉粒充电时所需的能量，克服现有电晕式充电系统及磨擦式充电系统所引致的各种问题，解决了“法拉第屏蔽效应”及“反向电离作用”等问题。国内对快速充电机的研究时问不长，只有二十年左右的时间，但已取得很大的进展。如国营第 755 厂、756 厂和 804 厂、北京华能电子
6、仪器厂、6913 厂等单位分别对镍镉蓄电池与充电技术及装置进行了研究，研制出了脉冲充电装置，使镍镉蓄电池的充电时间减少到 时。中国人民解放军第二炮兵智能充电研究所、中国人民解放军 80438 部队也研究出了智能充电机，为军用通信装备配套电源的电池及铅酸电池充电。近年来充电机的研究方面主要呈现如下几个特点：密度化。它包含了两层含义，一是构成功率器件的元件微型化、密集化；二是功率器件集成在单片 ，从而使系统控制、驱动、保护、检测和末级功率放大集成为一体。高主功率变换器件的开关速度，可明显减少磁性变压器材料和大电解电容体积、重量等。这也使得歼关器件的研制从改进电压、电流的两维体系发展到提高频率的三维
7、体系。高频化的实现建立在高开关速度功率器件的基础上，电力电子技术的发展为其创造了条件。要体现在对被充电电池的自适应性和对环境的自适应性方面。智能化具体表现为能识别充电电池的类型，能检测到当前状态，并根据被充电电池的这些信息自动生成最佳充电曲线，保证在最短时间内，高效地将电池充满。由于自动生成最佳充电曲线与制造厂提供的曲线一致，也保证了电池在充电过程中一直处于理想状态，从而延长了电池的使用寿命。论文的主要内容及结构本文所设计的充电机具有充电设备质轻、高效、低噪音和高性能的优点，做到既节约用电又减少对电池的损害。论文的主要内容包括以下几个方面：（1）铅酸蓄电池快速充电原理；（2）各种充电方法，实现
8、了变电流充电等多种充电方式；（3）完成了蓄电池充电机的设计。本文具体结构如下：第一章绪论。介绍了课题研究的背景、目的及意义，综述了国内外的发展情况。第二章铅酸蓄电池的组成、特性及其工作原理。第三章铅酸蓄电池的充电方法。论述了当前常用蓄电池充电方法。第四章充电机的设计。主要是电路的设计。第五章课题总结。3第 2章 铅酸蓄电池的组成、铅酸蓄电池的组成 【1动汽车用动力铅酸电池有多种，常见的有个干呵电式蓄电池、湿荷电式蓄电池、阀控式蓄电池、免维护蓄电池、胶体蓄电池、水平板式蓄电池等。动力铅酸蓄电池与一般启动用的蓄电池不同，既要求有瞬时大电流放电特点，又要求铅酸蓄电池有持续大电流放电的能力。构成铅酸蓄
9、电池的主要部件有正极活性物质 ，负极活性物质 ，电解2此外还包括隔板、电池槽和一些必要部件。正负极活性物质是分别固42性物质加上板栅组成正极或负极。板栅在电池中虽不参加成流反应，但是对电池的主要性能如容量、寿命、比功率等都有很大的影响。一个单体铅酸蓄电池的电压为 满足一些用途的需要，也可以将几个单体电池装配在同一个电池槽中组成电池组使用。毕业设计论文代做平台 580毕业设计网 是专业代做团队 也有大量毕业设计成品提供参考 ）酸蓄电池的优点：原料易得，价格相对低廉；高倍率放电性能良好；温度性能良好，可以在60的环境下工作；适合于浮充电使用，使用寿命长无记忆效应；废旧电池容易回收，有利于保护生态环
10、境；单格电压高，汽车用铅酸蓄电池单格额定电压可达 路电压 2）铅酸蓄电池的缺点：比能量低，一般为 3040wh用寿命相对较短；制造过程容易污染环境，必须配备三废处理设备。 铅酸蓄电池的特性（1）铅酸蓄电池的内阻当电流流过蓄电池时，蓄电池两端所呈现出来的电阻称为蓄电池的内阻，这个内阻与其它电源的内阻有所不同，它包含两个部分，即：04其中 为电极与电解液的内阻之和，该电阻遵守欧姆定律，是不变的量；0此又称为值与流过电池的电流强度有关，电流越大， 越大。）铅酸蓄电池的极化 【20】所谓极化，是指电流通过蓄电池时，正负极板表面电位的偏移。蓄电池在充电过程中，除了电化学反应会使蓄电池的端电压升高外，蓄电池中产生的极化电压(共有三种：电阻极化、离子浓差极化、电化学极化)也会使蓄电池的端电压升高。铅酸蓄
