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1、电动车电瓶充电器毕业论文 电动车电瓶充电器毕业论文题 目 48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器 学 科 部： 信息学科部 专 业： 电子信息工程 48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器摘要：本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理，从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发，研究二段式和三段式充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，提出对铅酸蓄电池实现三段式充电的智能充电器设计方案。将整个设计方案分解成多个模块电路的设计，通过分析和计算获得每个模块中各个元器件的参数，最后将各个模块进行组合获得完整的电路。而整个电路通过控制开关电源的脉冲频率和占空比，从而调节充电
2、电流和电压，实现对蓄电池的分段式充电，这个方案不仅可实现对蓄电池的智能控制，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。关键词：铅酸蓄电池；三段式；智能；充电器Lead-acid battery electric car 3-step intelligent control chargerAbstract：The design describes the charger to the battery charger of the general principles，from the internal oxygen cycle of valve-regula
3、ted battery design concepts starting to study 2-step and 3-step methods for lead-acid battery life implications。For battery charging problems arising in the process，proposed implementation of the 3-step charging lead-acid battery charger intelligent design。The design scheme is decomposed into severa
4、l module circuit design，through the analysis and calculation of all components obtained each module of the parameters。Each module combination will finally get complete circuit。Control the switching power supply pulse frequency and duty cycle，thus regulating charge current and voltage to realize the
5、segmented storage battery。The program not only enables intelligent control of the battery ，while reducing analysis of gas，to eliminate sulfide，a balanced charge,，thus greatly extending the service life of lead-acid batteries。Keyword：Lead-acid batteries；Three-step method；Intelligent；charger22目 录摘要 Ab
6、stract 第一章 前 言 1第二章 充电器原理 22. 1 铅酸蓄电池的充电以及放电特性 22. 2 充电器的工作原理 2 2.2.1 恒流充电 2 2.2.2 恒压充电 3 2.2.3 三段式充电 3第三章 总体设计方案 5 3. 1 系统设计 53. 2 方案策略 5第四章 硬件电路设计 6 4. 1 电路总体设计 6 4. 2 使用芯片介绍 64.2.1 UC3842单管开关电源 64.2.2 LM324四运算放大器 74.2.3 TL431集成电路误差放大器 84.2.4 EL817光电耦合器 94. 3 电动车充电器原理及各元器件作用 10 4.3.1 充电器原理图 104.3.
7、2 充电器PCB图104.3.3 各元器件作用概述 114. 4 功能模块电路设计 11 4.4.1 市电滤波电路 11 4.4.2 市电电压整流滤波和限流电路 114.4.3 启动和供电电路 124.4.4 振荡电路 134.4.5开关管激励电路 14 4.4.6 电压输出电路 15 4.4.7 稳压控制以及充电显示控制电路 16第五章 总结与展望 17参考文献（References） 18致谢 19附录（实物图） 20第一章 前 言电动车以其方便，快捷，环保，经济，实用的特点，获得人们的青睐，越来越多的人选择电动车作为代步工具，电动车也被人们认为是21世纪的绿色工程，同时它的出现也将汽车工
8、业的发展带入了一个全新的领域。电动车核心部件中的电动机，控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池，充电器的发展还不能满足电动车的要求，有一些理论和技术问题还有待攻关，现已成为影响电动车发展的瓶颈。目前电动车使用的电池主要由铅酸蓄电池，镍金属氢化物蓄电池，锂离子蓄电池，燃料电池等，其中铅酸蓄电池以其价格低廉，材料来源丰富，技术和制造工艺较成熟，电池容量大，跟随负荷输出特性好，无记忆效应等优势成为电动车目前主要采用的电池种类。近年来铅酸蓄电池自身的技术有了不小的进步，比如全密封免维修铅酸蓄电池的出现还有铅酸蓄电池广泛应用于国防，通信，铁路，交通工农业生产部门等，但作为其能量
9、再次补充的充电器却发展缓慢，充电时间过长，充电电流调整不好，充电器输出电压不足等等原因导致蓄电池的使用寿命大大地缩短，严重的制约着电动车的发展。一般人们都是在蓄电池的电量全部使用完之后再对其进行充电，但这样的结果却容易导致充电器的过充而损坏，致使蓄电池过早地报废而污染环境，要知道每年报废的蓄电池的数量是十分恐怖的。现在全世界都在宣传低碳生活，如果使用智能式充电器就能起到节约能量消耗，增加蓄电池的使用寿命，不仅是对于电动车也是对地球的一种保护。而且最近几年许多新闻报道中都有使用者因为使用不当，比如蓄电池的反接或者先将充电器与市电相连再与蓄电池相接，这些都会危及到使用者的生命安全和蓄电池的完好，所
10、以我们需要一种更安全更环保的充电器，这定将是未来充电器的发展方向。于是我们根据时代的发展及要求设计了一款目前市场充电器流行使用的方法，也是技术较成熟的一种设计，采用UC3842驱动场效应管的单管开关电源配合LM324设计的三段式智能充电器。该充电器虽然存在维修难度大，功率小等缺点，但它具有体积小，重量轻，效率高，适应市电输入范围宽，安全可靠等优点，所以开关电源式充电器相对于变压器式充电器和可控硅式充电器来说将会是今后电动车充电器的发展方向，我也相信随着科学技术的不断进步，电动车以及电动汽车的也会有更加美好的未来。第二章 充电器原理2.1 铅酸蓄电池的充电以及放电特性所谓蓄电池即是储存化学能量，
11、于必要时放出电能的一种电气化学设备。而铅酸蓄电池是通过阳极的以及阴极的浸到电解液（稀硫酸）中发生化学反应来进行充电和放电的。当铅酸蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴，阳极板上的活性物质产生反应，生成新化合物硫酸铅，在此过程中会产生自由电子，从而产生电流。而由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸，铅及过氧化铅，因此电池内电解液的浓度逐渐增加，亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两级的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束。铅酸蓄电池的典型放电曲线特性是以一个单体蓄电池为例，采用1
12、/20放电进行分析的，蓄电池端电压根据各极板间硫酸密度的变化规律分为三个阶段：开始放电阶段，相对稳定阶段和迅速下降阶段，其放电曲线如图2.1所示。铅酸蓄电池的典型充电特性曲线如图2.2所示，通常是以恒流充电进行分析。其充电特性仍然可以归纳为三个阶段来阐述：开始充电阶段，相对稳定阶段以及迅速上升阶段。 图2.1 铅酸蓄电池放电特性曲线 图2.2 铅酸蓄电池充电特性曲线2.2 充电器的工作原理电动车充电器常用的充电方式一般分为二段式充电模式和三段式充电模式两种。其中的二段式充电是指先恒压充电，充电电流随蓄电池电压的上升逐渐减小，等蓄电池的电量补充到一定程度以后，电压会上升到充电器的设定值，随后进入涓流的浮充状态。而
