車用蓄電池智能充電系統(tǒng)研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2017-07-16 16:19
本文關(guān)鍵詞:車用蓄電池智能充電系統(tǒng)研究與設(shè)計
【摘要】:傳統(tǒng)的蓄電池充電器結(jié)構(gòu)簡單、充電方法單一,無法根據(jù)蓄電池的荷電狀態(tài)調(diào)整充電方法,沒有對蓄電池充電過程的監(jiān)測、保護及修復(fù)等功能。近年來,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的日益完善,微控制器的性價比不斷提高,數(shù)字控制的蓄電池充電系統(tǒng)可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的充電控制方法,而且能夠?qū)π铍姵氐某潆娺^程進行監(jiān)控和顯示,提高了系統(tǒng)的靈活性,在高效充電的同時延長了蓄電池的使用壽命。本文對車用鉛酸蓄電池智能充電系統(tǒng)進行研究與設(shè)計。主要研究內(nèi)容有:(1)分析了鉛酸蓄電池的電化學原理和充放電特性以及目前鉛酸蓄電池充電器和充電方法存在的不足,指出了本論文研究和設(shè)計的意義。(2)根據(jù)充電系統(tǒng)的基本功能和技術(shù)要求,設(shè)計出了充電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),選擇了適合本系統(tǒng)的電路拓撲和電路功能模塊。對橋式整流濾波電路、半橋式變換器、功率開關(guān)管、輸出整流濾波電路、PWM驅(qū)動電路、采樣電路、保護電路、人機交互電路和輔助電源等電路功能模塊進行了設(shè)計和參數(shù)的理論計算以及元器件的選型。(3)在常用充電方法和蓄電池工作原理的分析基礎(chǔ)上設(shè)計出了一種蓄電池五階段充電控制策略。(4)根據(jù)充電系統(tǒng)的實際工作需要和特點,對充電系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)按功能進行模塊化設(shè)計。分析和介紹了主程序、中斷程序、充電控制策略、充電程序、充電終止程序等模塊的設(shè)計思想。(5)對充電系統(tǒng)進行整體測試和結(jié)果分析。對本文所做工作進行總結(jié),并展望下一步的研究方向。
【關(guān)鍵詞】:鉛酸蓄電池 智能充電 控制策略
【學位授予單位】:上海工程技術(shù)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U469.72
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-12
- 第一章 緒論12-16
- 1.1 選題的背景和意義12-13
- 1.2 鉛酸蓄電池充電技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
- 1.3 論文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排14-15
- 1.4 本章小結(jié)15-16
- 第二章 蓄電池電化學基礎(chǔ)和充電技術(shù)分析16-27
- 2.1 鉛酸蓄電池的構(gòu)造16-17
- 2.2 鉛酸蓄電池工作原理17-18
- 2.3 鉛酸蓄電池充電的理論基礎(chǔ)馬斯三定律18-21
- 2.4 鉛酸蓄電池的常用充電方法21-22
- 2.4.1 恒流充電法21-22
- 2.4.2 恒壓充電法22
- 2.5 鉛酸蓄電池的快速充電方法22-25
- 2.5.1 脈沖充電法23-24
- 2.5.2 分級定電流充電法24
- 2.5.3 變電流間歇充電法24-25
- 2.6 充電控制技術(shù)25-26
- 2.7 本章小結(jié)26-27
- 第三章 蓄電池智能充電系統(tǒng)硬件設(shè)計27-54
- 3.1 充電系統(tǒng)的基本功能和技術(shù)要求27-28
- 3.2 充電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)28-29
- 3.3 充電系統(tǒng)主電路設(shè)計29
- 3.4 半橋式變換器工作原理29-31
- 3.5 橋式整流濾波電路的設(shè)計31-32
- 3.5.1 橋式整流電路的原理31
- 3.5.2 整流橋的選擇31
- 3.5.3 濾波電容的選擇31-32
- 3.6 開關(guān)管的選擇32
- 3.7 變壓器設(shè)計32-36
- 3.7.1 變壓器的計算功率32-33
- 3.7.2 磁芯輸出能力的確定33-34
- 3.7.3 變壓器實際輸出能力34
- 3.7.4 變壓器的主要參數(shù)計算34-36
- 3.8 輸出整流濾波電路的設(shè)計36-38
- 3.8.1 輸出整流二極管的選擇36-37
- 3.8.2 輸出濾波電路的設(shè)計37-38
- 3.9 PIC1866K90資源分配38-39
- 3.9.1 PIC1866K90單片機簡介38-39
- 3.9.2 PIC18F66K90端口分配39
- 3.10 PWM驅(qū)動電路設(shè)計39-41
- 3.11 采樣電路設(shè)計41-43
- 3.11.1 充電電流采樣電路41
- 3.11.2 充電電壓采樣電路41-42
- 3.11.3 蓄電池端電壓采樣電路42
- 3.11.4 溫度采樣電路42-43
- 3.12 保護電路設(shè)計43-44
- 3.13 人機交互電路設(shè)計44-45
- 3.14 輔助電源設(shè)計45-46
- 3.14.1 輔助電源設(shè)計軟硬件介紹45
- 3.14.2 輔助電源電路設(shè)計45-46
- 3.15 抗干擾設(shè)計46-51
- 3.15.1 電磁干擾的來源46-47
- 3.15.2 硬件抗干擾設(shè)計47-50
- 3.15.3 軟件抗干擾設(shè)計50-51
- 3.16 充電系統(tǒng)原理圖和主電路板51
- 3.17 本章小結(jié)51-54
- 第四章 蓄電池智能充電系統(tǒng)軟件設(shè)計54-61
- 4.1 主程序設(shè)計54
- 4.2 中斷程序設(shè)計54-55
- 4.3 充電控制策略設(shè)計55-57
- 4.4 充電程序設(shè)計57-59
- 4.5 充電終止程序設(shè)計59-60
- 4.6 本章小結(jié)60-61
- 第五章 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析61-64
- 5.1 測試裝置61-62
- 5.2 測試波形62-63
- 5.2.1 單片機輸出波形62
- 5.2.2 光電耦合器和IR2110輸出波形62-63
- 5.3 充電測試63
- 5.4 本章小結(jié)63-64
- 第六章 總結(jié)與展望64-65
- 6.1 全文總結(jié)64
- 6.2 展望64-65
- 參考文獻65-67
- 附錄67-79
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果79-80
- 致謝80-81
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本文編號:549515
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