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1、 编号： 毕业设计说明书题 目： 电动汽车智能 充电系统开发 学 院： 机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 学 号： 1 指导教师： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2016 年 6 月 3 日桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第I页摘 要该文设计的是铅酸蓄电池智能充电控制系统，文中主要提及蓄电池充电方法的研究与充电控制系统的设计。在通过有关蓄电池充电原理与充电方法研究的基础上，使用恒压充电与恒流充电相结合的三阶段式充电方法。该充电方法结合了恒压和恒流充电的优点，避免了在充电初期用大电流充电导致电池过充电和损坏充电设备等现象，
2、又避免了用恒压充电初始阶段对蓄电池自身造成的大电流的冲击，在最后一个阶段采用小电流充电能最大限度的使蓄电池充满并且不损坏蓄电池，起到了很好的充电效果。论文主要内容如下：介绍了铅酸蓄电池的各种充电方法，并且比较了各种充电方法的优点和缺点；围绕AT89S52单片机，设计了充电系统的硬件电路，包括整流滤波电路，DC-DC变换电路，电池电路，保护电路，模数转换电路，差分放大电路；电流电压检测电路，辅助电源电路，LCD显示电路等电路。最后对所设计的铅酸蓄电池充电系统的硬件和软件进行了实验调试，实验结果证明了系统设计的合理性以及所用的充电放法的可行性和有效性。关键词：铅酸蓄电池；三阶段式；恒压充电；恒流充
3、电；AT89S52单片机全套设计加扣3012250582AbstractThe paper haVe a design about the intelligent charge control system for lead-acid battery, and the research and design of charging control system for storage battery are mentioned in this paper. On the basis of the research on charging principle and charging metho
4、d of battery, using the three stage charging method which combined with constant current charging and constant Voltage charging. The charging method combines the advantages of constant Voltage and constant current charging. To avoid charging in the early stage with a large current charge and damage
5、to the battery charging equipment and other phenomena, and avoid the constant Voltage charging of the initial stage of the battery itself caused by the impact of the large current. By using the small current charging can greatly ensure the battery is full and does not damage the battery in the last
6、stage, there will be a Very good charging effect.The main contents of this paper are as follows: introducing Various charging methods of lead acid battery, and comparing the advantages and disadvantages of Various charging methods. On the basis of the AT89S52 microcontroller, The hardware circuit of
7、 the charging system is designed, which including rectifier and filter circuit, DC-DC converter circuit, battery circuit, protection circuit, analog digital conversion circuit, differential amplifier circuit, current and Voltage detection circuit, auxiliary power circuit, LCD display circuit, etc.In
8、 the end, the hardware and software of the lead-acid battery charging system are debugged. The experimental results show the rationality of the system design and the feasibility and effectiveness of the charging method.Keywords: Lead acid battery; Three stage type; Constant Voltage charging; Constan
9、t current charging; AT89S52 single chip microcomputer桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 目录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 论文研究背景11.2 项目可行性分析11.3 小结22 汽车蓄电池简介32.1 蓄电池的种类32.2 铅酸蓄电池工作原理32.3 铅酸蓄电池的充电方式42.3.1铅酸蓄电池传统的充电理论及方法42.3.2铅酸蓄电池的恒流充电法42.3.3铅酸蓄电池恒压充电法42.4 铅酸蓄电池的快速充电理论52.4.1铅酸蓄电池快速充电原理52.4.2变电流间歇式正负脉冲充电法62.4.3脉冲充电法62.4.
10、3三阶段式充电法72.5 小结73 基本设计方案83.1 总体设计方案83.1.1系统的设计要求83.1.2快速充电方法的选择83.1.3充电参数的确定83.1.4充电系统的系统框图83.2 充电系统的充电方法的控制与实现93.3 小结94 充电系统硬件设计104.1 单相桥式整流、滤波电路104.2 DC-DC电路114.2.1实际DC-DC电路分析124.3 PWM控制电路134.4 电池电路和保护电路144.5 电池电压和充电电流检测电路154.6 单片机控制处理系统164.6.1单片机的选择164.6.2 AT89S52单片机简介174.6.3 AT89S52的单片机控制电路184.7
11、 LCD显示屏的选择204.7.1显示器屏方案204.7.2 LCD1602显示屏的简介214.7.3显示器电路图224.8 LED显示电路224.9 辅助电源电路234.9.1整流滤波输出电压转12V工作电压234.9.2 12V电压转5V电压电路234.9.3 12V电压转5V参考电压电路244.9.4 12V电压转15V隔离电压244.10 本章小结245 系统软件设计255.1 系统主程序设计255.2 模块子程序设置265.2.1 PCF8591模数转换器程序设计265.2.2 LCD1602显示屏程序设计265.3 小结276 智能充电系统样机调试286.1 硬件电路的调试286.
12、1.1光耦驱动电路检测286.1.2存在问题的电路296.2 软件系统调试296.2.1 PWM波形调试296.2.2 A/D转换器调试296.3 充电曲线图表306.4 小结327 总结32谢 辞33参考文献34附录一 电动汽车智能充电系统原理图35附录二 电动汽车智能充电系统PCB图37附录三 软件主程序38桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 48 页 共 48 页1 绪论1.1 论文研究背景如今，以化石能源为主的世界能源正逐步枯竭，因为作为世界能源的重要组成部分的化石能源是不可再生资源，化石能源也对地球造成了严重的环境污染，加入人们无法改变能源的使用结构，那么人类将面临巨大的生
13、存威胁。在这样严峻的能源背景下，研发和发展清洁能源成为当今人类的主要任务。时下在各国之间最热门和流行的新清洁能源非动力蓄电池莫属，以蓄电池为动力来源的电动车已经被称作新世纪的绿色工程，这个绿色工程迫使传统的汽车工业发展进入到一个全新的关乎人类进步的领域。电动车中的车体、控制器、电动机这三大主要部分在理论和实际应用技术上已经很成熟，但是另外两个大部件：蓄电池和其充电器的研究和发展却无法满足较高的品质需求。它们有很多理论及技术还需大量投入力量去攻关，这已经成为交通发展的瓶颈。现在我国的电动车所用的动力蓄电池主要以铅酸蓄电池为主，这是因为这种蓄电池有成本较低，无记忆效应，技术较成熟，电池的容量大，跟
14、随负荷输出特性好，电压稳定等优点。这相比其他的高性能电池如燃料电池，锂电池等有很大的竞争优势。这就使得铅酸蓄电池被广泛的应用在通信、交通、铁路，国防及农业等部门。近年全密封免维护铅酸蓄电池通过它密封好、没有泄漏、没有污染等优点，不但能保护人与各种各样用电的设备的安全，而且其在整个寿命期间，不需要什么维护，因此带开了铅酸蓄电池的发展篇章。现在通讯设备大多是使用免维护的电池来作为它们的备用电源，很多电子设备的无间断电源系统也大多是用免维护电池，除此之外在汽车，应急灯和轮船等也越来越多的开始用免维护电池。可是，由于不正确的充电方法，导致充电的技术没办法适应这种电池的特殊要求，这就使电池非常难达到预定的使用寿命。虽然这些年来蓄电池技术有着令人振奋的进步，但是作为其能量补充的主要部件充电器的发展却无法跟上步伐，主要体现在传统的充电方式的充电时间太长，快速充电的技术到现在都没能解决，严重的阻碍了电动车的普及和发展。而且目前我们国家工农业运输设备需要大量的蓄电池，可是因为充电设备过于落后充电的方法也不是很科学，因此，需要尽快设计出一种新的智能充电系统来满足社会各行各业的需求。 1.2 项目可行性分析电动车的充电系统的
