電動自行車調速系統畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 的一種，它的作用是能把有限的電能儲存起來，在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學能轉化為電能。它用填滿海綿狀鉛的鉛板作負極，填滿二氧化鉛的鉛板作正極，并用22～28％的稀硫酸作電解質。在充電時，電能轉化為化學能，放電時化學能又轉化為電能。電池在放電時，金屬鉛是負極，發生氧化反應，被氧化為硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發生還原反應，被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時，兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復到放電前的狀態，組成化學電池。鉛蓄電池是能反復充電、放電的電池，叫做二次電池。它的電壓是2V，通常把三個鉛蓄電池串聯起來使用，電壓是6V。汽車上用的是6個鉛蓄電池串聯成12V的電池組。鉛蓄電池在使用一段時間后要補充硫酸，使電解質保持含有22～28％的稀硫酸。 放電時,電極反應為:PbO2 + 4H+ + SO42 + 2e = PbSO4 + 2H2O 負極反應: Pb + SO42 2e = PbSO4 總反應: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反應是放電,向左反應是充電) 蓄電池的應用十分廣泛，可用于UPS，電動車，滑板車，汽車，風能太陽能系統，安全報警等等方面。 鉛酸蓄電池產品主要有下列幾種，其用途分布如下： 起動型蓄電池：主要用于汽車、摩托車、拖拉機、柴油機等起動和照明； 固定型蓄電池：主要用于通訊、發電廠、計算機系統作為保護、自動控制的備用電源； 牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動力電源； 鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內燃機車、電力機車、客車起動、照明之動力； 儲能用蓄電池：主要用于風力、太陽能等發電用電能儲車用電機控制器近年來的發展速度之快，使人難以想象，操作上越來越“傻瓜”化，而顯示則越來越復雜化。比如，車速的控制已經發展到“巡航鎖定”；驅動方面，有的同時具有電動性能和助力功能，如果轉換到助力狀態，借助鏈條張力測力器，或中軸扭力傳感器，只要用腳踏動腳蹬，便可執行助力或確定助力的大小。這期本刊開始給您講述控制器的知識，讓您對控制器有一個更全面的了解。 一、控制器與保護功能 （一） 控制器簡介簡略地講控制器是由周邊器件和主芯片（或單片機）組成。周邊器件是一些功能器件，如執行、采樣等，它們是電阻、傳感器、橋式開關電路，以及輔助單片機或專用集成電路完成控制過程的器件；單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發生器和脈寬調制功能電路以及能使開關電路功率管導通或截止、通過方波控制功率管的的導通時間以控制電機轉速的驅動電路、輸入輸出端口等集成在一起，而構成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出現的高技術產品?？刂破鞯脑O計品質、特性、所采用的微處理器的功能、功率開關器件電路及周邊器件布局等，直接關系到整車的性能和運行狀態，也影響控制器本身性能和效率。不同品質的控制器，用在同一輛車上，配用同一組相同充放電狀態的電池，有時也會在續駛能力上顯示出較大差別。 （二） 控制器的型式 目前，電動自行車所采用的控制器電路原理基本相同或接近。有刷和無刷直流電機大都采用脈寬調制的PWM控制方法調速，只是選用驅動電路、集成電路、開關電路功率晶體管和某些相關功能上的差別。元器件和電路上的差異，構成了控制器性能上的不大相同?？刂破鲝慕Y構上分兩種，我們把它稱為分離式和整體式。分離式 所謂分離，是指控制器主體和顯示部分分離（圖42圖423）。后者安裝在車把上，控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內，不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短，車體外觀顯得簡潔。一體式 控制部分與顯示部分合為一體，裝在一個精致的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數量不等的小孔，孔徑4~5mm，外敷透明防水膜?？變认鄳恢迷O有發光二極管以指示車速、電源和電池剩余電量。 （三）控制器的保護功能 保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電，以及電動機在運行中，因某種故障或誤操作而導致的可能引起的損傷等故障出現時，電路根據反饋信號采取的保護措施。電動自行車基本的保護功能和擴展功能如下：制動斷電 電動自行車車把上兩個鉗形制動手把均安裝有接點開關。當制動時，開關被推押閉合或被斷開，而改變了原來的開關狀態。這個變化形成信號傳送到控制電路中，電路根據預設程序發出指令，立即切斷基極驅動電流，使功率截止，停止供電。因而，既保護了功率管本身，又保護了電動機，也防止了電源的浪費。欠壓保護 這里指的是電源的電壓。當放電最后階段，在負載狀態下，電源電壓已經接近“放電終止電壓”，控制器面板（或儀表顯示盤）即顯示電量不足，引起騎行者的注意，計劃自己的行程。當電源電壓已經達到放終時，電壓取樣電阻將分流信息饋入比較器，保護電路即按預先設定的程序發出指令，切斷電流以保護電子器件和電源。過流保護 電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷，甚至燒毀，這是絕對應當避免的。控制電路中，必須具備這種過電流的保護功能，在過流時經過一定的延時即切斷電流。 過載保護 過載保護和過電流保護是相同的，載重超限必然引起電流超限。電動自行車說明書上都特別注明載重能力，但有的騎行者或未注意這一點，或抱著試一下的心理故意超載。如果沒有這種保護功能，不一定在哪個環節上引起損傷，但首當其沖的就是開關功率管，只要無刷控制器功率管燒毀一只，變成兩相供電后電動機運轉即變得無力，騎行者立即可以感覺到脈動異常；若繼續騎行，接著就燒毀第2個、第3個功率管。有兩相功率管不工作，電動機即停止運行，有刷電機則失去控制功能。因此，由過載引起的過電流是很危險的。但只要有過電流保護，載重超限后電路自動切斷電源，因超載而引起的一系列后果都可以避免。 欠速保護 仍然屬于過流保護范疇，是為不具備0速起步功能的無刷控制系統而設置。 限速保護 是助力型電動自行車獨有的設計控制程序。車速超過某一預定值時，電路停止供電不予助力。對電動型電動自行車而言，統一規定車速為20km/h，車用電動機在設計時，額定轉速就已經設定好了，控制電路也已經設好。電動自行車只能在不超過這個速度狀態下運行。 控制器的位置不會影響到性能，主要視設計者的意圖。但有幾項原則：（1）在運行操作允許時；（2）在整體布置允許時；（3）在線路布設要求時；（4）在配套設施要求時。第六章 電動自行車的維修和保養電動車養護注意事項1. 勤充電－－－鉛酸電池應保持隨用隨充電的習慣，不能等到電池用光再充，這樣會影響電池壽命。如長期不用，每月充一次電。充電請使用配套的專用充電器。 多維護－－－如遇下雨積水，不能讓水淹沒輪轂中心；下車時及時關閉電門，平時將車胎充足氣；在上坡、頂風等重負荷情況下，用腳踏助力；遇有故障及時送廠家指定的特約維修部維修。勤潤滑－－－根據使用情況，應對前軸、后軸、中軸、飛輪、前叉、避震器轉動支點等部件每半年至1年進行一次擦洗和潤滑（推薦使用二硫化鉬潤滑脂）。電動輪轂內的傳動部件已涂上了特殊的潤滑油，用戶不必自行擦洗潤滑。正確的日常維護、保養電動車，既能方便安全騎行，更能延長電動車的壽命。 電動車在使用前應注意檢查車況是否良好，如輪胎氣壓是否充足，前后剎車是否靈敏，整車有無異響，螺絲是否松動，電池是否充足電。 在車輛剛啟動時，應緩慢加速，避免瞬間急加速損傷元器件。為了延長電池、電機的壽命，在車輛啟動、爬坡時應用腳踏助力。 在保證安全的前提下，行駛中應盡量減少頻繁剎車、啟動，以節省電能。行駛中剎車時應松開調速把，以免損害電機及其它機件。下車推行時，應關閉電源，以防推行時無意轉動調速把，車子突然啟動發生意外。 充電時應注意,不要使用其它品牌的充電器，每個品牌的充電器與電池的性能是相匹配的，只有專用充電器，才能達到最佳充電效果。 充電器內含高壓線路，不要擅自拆卸。充電時，充電器上不要覆蓋任何物品，應放置于通風處，同時注意防止液體和金屬顆粒進入充電器內部，防止跌落與撞擊，以免造成損傷第七章 結束語在系統的設計中，為了少走彎路和節省時間，應充分考慮抗干擾性能的要求，避免在設計完成后再去進行抗干擾的補救措施。因此設計時從抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能等方面采取各種措施來提高系統性能。在抗干擾設計中，軟件抗干擾是被動措施，而硬件抗干擾是主動措施，只要認真分析系統所處環境的干擾來源以及傳播途徑，采用兩者相結合的方法，就能保證系統長期穩定可靠地運行。 致謝在論文即將完成之際，我的心情無法平靜。首先應感謝的就是我的指導老師俞云強老師。從開始選題到論文的順利完得到了俞老師的精心指導。俞老師治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關懷，令人如沐春風，倍感溫馨。同時感謝其他同學給我的幫助，感謝圖書館給我們提供了豐富的參考資料。在文章寫作過程中，我與班長的切磋和爭鳴，以及同學們從頭至尾的支持和鼓勵，也是我無法忘卻的。愿我的感激之情化作一道虔誠的祝福：愿老師和同學合家歡樂，一生平安。參考文獻[1] 胡漢才 編著《單片機原理及其接口技術》[2] 余永權 李小青 陳林康 編著〈〈單片機應用系統的功率接口技術〉〉北京航空航天大學出版社 1992年9月第1版[3] 河北科技大學信息科學與工程學院 沙占友 薛樹琦 范世奇 KMI15系列集成轉速傳感器的原理與應用[4]王曉明 編著〈〈電動機的單片機控制〉〉北京航空航天大學出版社 2002年5月[5] 趙晶, 編著 《電路設計與制版Protel 99高級應用》 人民郵電出版社[6] 孫涵芳 徐愛卿，《MCS51/96系列單片機原理及應用》（修訂版） 北京航空航天大學出版社[7] 吳金戍 沈慶陽 郭庭吉，《8051單片機實踐與應用》 清華大學出版社[8] 上海交通大學：錢真彥 蘇稚英 走迷宮機器人——控制系統的設計36