基于单片机控制的智能充电器设计

摘要

随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧，作为新型交通工具的电动车的研究日益受到重视，从我国国情和人们的消费水平出发，电动车具有广阔的发展前景。作为电动车核心部件的电池及其充电器，其性能的优劣，直接影响电动车的质量状况，因此，研制性能良好的智能充电器，会带来显著的经济效益和良好的社会效益。 针对电动车充电技术的要求，为了使电动车充电器获得良好的性能指标，必须寻找最佳的充电模式。理论和实践表明，涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电组合起来的充电方式，可达到最佳的效果。同时，基于单片机控制的智能充电器，电路简单可靠，参数调整方便，具有充电时间短、能耗低、使用故障低等优点，对环保、节能型电动车和充电器的设计和开发具有重要的意义。 针对四种充电模式的特点，建立了Buck变换器控制系统的数学模型，找出每一种充电模式的传递函数，给出了双闭环控制系统传递函数框图，导出了其中的电流调节器和电压调节器参数的计算方法。采用PI调节方式，以单片机为核心，最后用MPLAB编程实现。 实验结果表明，基于单片机控制的智能充电器，可方便地实现涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电四个充电过程，该充电器的效率高，调节时间快，其良好的充电特性，使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命，可满足不同电动车动力电池的复杂充电要求，具有良好的应用前景，为提高蓄电池的性能和可靠性提供一条新的、有效的途径。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1项目研究的背景

1.2电动车用电池的现状和发展趋势

1.3充电器的发展

1.4本课题研究的内容和意义

1.5论文各部分的主要内容

第二章电动车智能充电器的设计原理

2.1密封免维护铅酸蓄电池的结构和工作原理

2.2密封免维护铅酸蓄电池的充电特性

2.3充电不当对蓄电池的影响

2.4充电模式及特性

2.5新型多模式充电技术

2.6小结

第三章电动车智能充电器的硬件设计与实现

3.1智能充电器原理

3.2充电控制技术

3.3智能充电器的主要参数

3.4电动车智能充电器的硬件设计

3.5 PIC16F73单片机简介

3.6本电路设计的优点

3.7小结

第四章控制电路的工作原理与实现

4.1控制电路的工作原理

4.2控制电路的设计

4.3小结

第五章电动车智能充电器的软件设计与实现

5.1软件开发环境简介

5.2软件总体设计

5.3充电终止控制法

5.4显示与按键部分软件设计

5.5小结

第六章电动车智能充电器的测试

6.1系统软件测试

6.2实验结果分析

6.3可能的改进

6.4小结

结束语

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果