论文--电动汽车吸盘感应智能充电系统设计1.docx

TOC \o "1-5" \h \z \o "Current Document" 第1章绪论 1 \o "Current Document" 1.1本课题的研究背景、发展及意义 1 \o "Current Document" 1.2蓄电池的充电特性 2 \o "Current Document" 1.3充电器充电原理 3 1.3. 1蓄电池充电理论基础 3 1.3.2充电方法的研究 4 1.3.3匹阶段充电法 6 \o "Current Document" 第2章总体设计方案 8 \o "Current Document" 1总体设计方案介绍 8 \o "Current Document" 2.2电路介绍 8 \o "Current Document" 第3章硬件电路设计 11 \o "Current Document" 1吸盘式高频变压器设计方案选择 11 3.1.1釆用单端正激的方式 11 1. 2采用全桥PWM控制的方式 13 1. 3吸盘式变压器设计 14 \o "Current Document" 3.2移相控制ZVS PWM全桥变换器 15 3. 2. 1变换器的控制方式 15 3. 2. 2主电路功率元器件的选择 16 3. 2.3 IGBT驱动电路设计 18 3.2.4辅助电源的设计 20 3. 2.5软启动电路的设计 20 \o "Current Document" 3充电状态检测、显示设计 21 3.1部分芯片介绍 21 第4章软件设计 29 4.1软件设计系统框图 29 \o "Current Document" 2系统程序 32 2.1程序头文件及变量定义 32 4.2. 2DS18B20 控制程序 32 2.3系统中断程序 35 致谢 38 \o "Current Document" 参考文献 39 第 PAGE 第 PAGE #页共39页 第1章绪论 自从燃油汽车诞生百多年来，如今，已经“统治” 了世界，在地球这个蓝 色星球上，目前行驶着大约7. 5亿辆燃油汽车，它们每天燃烧着大量的汽油、 柴油。每天都在燃烧着各国人民的大量钞票，每天都在制造大量污染。 以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽 车工业的发展带入了一个全新的领域。目前，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 成为影响电动交通工具发展的瓶颈。目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为 铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、 跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。当然，也有一些高性能电池，比如 锂电池、燃料电池等。锂离子电池电动车在深圳已投入试运营，由上海研制的 第二代燃料电池轿车“超越二号”也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露 面，但都还未能得到广泛的推广应用。铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、 电压稳定等优点，因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。 近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄漏、无污染等优点，能够保证 人体和各种用电设备的安全，而且在整个寿命期间，无需任何维护，从而揭开 了铅酸蓄电池发展历程新的一页。众所周知，通信设备一般都釆用免维护电池 作为备用电源，许多电子设备必须的不间断电源系统（UPS）也离不开免维护电 池，此外在应急灯、汽车、游艇中也越来越多的选用免维护电池。然而，由于 充电方法不正确，充电技术不能适应免维护电池的特殊需求，造成电池很难达 到规定的循环寿命。虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步，但作为其 能量再次补充的充电器的发展非常缓慢，传统的常规充电时间过长，快速充电 技术至今仍未能完全解决，严重地制约着电动车的发展。基于此，本文提出了 一种用于蓄电池的智能充电器设计方案，采用先进的PWM脉冲充电控制方法， 吸盘感应式智能充电器，有效地提高充电效率，延长电池寿命，增强了充电的 安全性。 1. 1本课题的研究背景、发展及意义 中国是全球蓄电池的产销大国，蓄电池发展己有200多年的历史，是一种 应用广泛的动力电源。具有原材料易得、价格低廉、可靠性好等优点，目前约 有95%的市场占有率。铅酸蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源，需求广泛, 用量巨大，与我们的社会生活息息相关。 由于蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛作为汽车、 飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电 子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。随着经济的 发展，大容量蓄电池的应用迅速增加，人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行 充