智能电动车充电器设计开题报告

 2022-09-21 09:34:34

1. 研究目的与意义

电动车已成为最普遍,最广泛的交通工具,市场保有量巨大。蓄电池是电动车的动力来源,研究发现充电器的优劣直接影响电池的寿命,一个性能良好的充电器不仅可以延长蓄电池的使用寿命节约有限的资源,同时也能够降低电动车用户的经济投入。目前常用的电动车充电器主要采用的是浮充(恒压充电)和循环充电,但这两种方法皆有一些不足之处:恒压充电的方式不管电池电压的实际状态,充电电压总是恒定,这样容易损坏电池;循环充电充电效果较好但对于大容量的蓄电池充电时间长,时效低,造成诸多不便。而且,我国几乎所有地区的电动车都普遍使用无温度补偿的充电器,会导致夏季过充,冬季欠充,这两种情况都容易造成电池失水和硫酸盐化。对于目前国内充电器的现状,本次设计的智能充电器以三段式充电理论为基础,有恒流限压、恒压限流、浮充三阶段,同时具有温度采集、定时等自侦测功能,对提高充电效率、节约能源、保护环境有十分重要的现实意义。

2. 课题关键问题和重难点

1、在设计开发时掌握恒流源工作原理、电池充电模式及机理、充电器各功能模块原理及设计方法。

2、对现有电动车充电器进行全面解剖分析,掌握AC-DC电源转换原理方法。掌握恒流限压、恒压限流、浮充三阶段充电模式的原理和实现方法。

3、恒流充电电流的选择、恒压充电电压的选择、蓄电池是否充满的判断

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3. 国内外研究现状(文献综述)

电动自行车以其价格低、绿色环保、使用安全方便等优点越来越受到消费者的喜爱。

评价电动自行车质量好坏的重要参数之一是其蓄电池的使用寿命,蓄电池的充电过程对其寿命影响最大。

研究表明:过充电,可使蓄电池发热,电解液失水:而充电不足,则可使蓄电池内化学反应不充分,长期充电不足会导致蓄电池容量下降。

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4. 研究方案

目前常用的铅酸蓄电池充电器主要采用的是下面两种充电方式:浮充(又称恒压充电)和循环充电。但这两种方法皆有一些不足之处:在充电过程中,电池的电压逐渐提高,充电电流逐渐下降,而恒压充电的方式不管电池电压的实际状态,充电电压总是恒定的.这样容易导致电池损坏。循环充电采用较小的电流充电,充电效果较好。但对于大容量的蓄电池,充电时间会拖得很长,时效低,造成诸多不便。通常人们电动车都普遍使用无温度补偿的充电器,这种充电器会对电池造成损害。夏季过充,冬季欠充,而过充和欠充都容易造成电池失水和硫酸盐化。电池失水后,硫酸浓度提高,加剧了板极腐蚀,就更容易产生硫酸盐化,而硫酸盐化的电池则更容易失水,这是一种连锁反应。现设计一款智能充电器,以三段式充电理论为基础。有恒流限压、恒压限流、浮充三阶段,同时利用温度传感器将采集到的信号送给A/D转换器,A/D转换器再将模拟信号转换成数字信号后送单片机进行处理实现温度补偿,使充电过程智能化,达到延长蓄电池的使用寿命的方案。

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5. 工作计划

第1周文献阅读,资料翻译,了解毕设任务。

第2周学习掌握AC-DC电源转换原理、恒流源工作原理,学习电力电子器件的应用知识。

第3周需求分析,方案初步设计开题报告。

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