基于單片機的電動車智能充電器的設計-資料下載頁

　　

【正文】 整充電器的最大電流。同時， T1 變壓器的副線圈產生感應電壓，經 D3，R12 給 U1 提供可靠電源。 T1 輸出線圈的電壓經 D4 高頻整流管，低壓濾波電容C10 整流濾波后提供了穩定的工作電壓。此電壓一路經 D7（ D7 起到 防止電池的電流倒灌給充電器的作用）給電池充電。四腳外接振蕩電阻 R1 和振蕩電容 C1決定 U1 的振蕩頻率。 第三路 LM358（雙運算放大器）電路 19 圖 LM358 電路 由 圖： LM358 有第二路電路得到一個穩定的電壓流入 R14，再分析第三路經 R14， D5， C9 為（運算放大器的 1 腳為電源地， 8 腳為電源正）及其外圍電路提供 12V 工作電源。 D9 為 LM358 提供基準電壓，經 R26， R4 分壓到達LM358A/B 的第二腳和第五腳，正常充電時， R27 電流取樣電阻上端有—— 左右 電壓，此電壓一路經 R17 加載到 LM358A 的第三腳，從一腳送出高電壓，此電壓一路經 R18，強迫 Q2 導通， D6LED 紅燈點亮，第二路注入LM358B 的 6 腳， 7 腳輸出低電壓，迫使 Q3 關斷， D10LED 綠燈熄滅，充電器進入恒流源充電階段。 如圖 ： 20 圖 恒流充電曲線 當電池電壓上升到 左右時，充電器進入恒壓充電階段，輸出電壓維持在 左右，充電器進入恒壓充電階段，電流逐漸減少，當充電電流減少到200MA300MA 時， R27 上端的電壓下降， LM358 的三腳電壓低于 2 腳， 1 腳輸出低電壓， Q2 關斷， D6 熄滅。同時 7 腳輸出高電壓，此電壓一路迫使 Q3 導通，D10 點亮，另一路經 D8， W1 到達反饋電路，是電壓降低，充電器進入涓流充電階段。 如圖 ： 圖 涓流充電階段 21 1 到 2 小時候充電結束。 電動車充電器改進方案 圖 增加充滿電發聲提示電路 增加充滿電發聲提示電路 增加充滿電發聲提示電路原理。如圖 所示，圖中左邊是原充電器的發光指示電路。其中一 只雙集成運放中的兩個運放。充電時， LM358A 輸出高電平，6 腳輸出波形 4 腳振蕩波形 22 D6 發光，充滿電時， LM358B 輸出高電平， D10 發光。右邊是增加電路，正常充電時， VT 基極為高電平截止，充滿電后， VT 基極被上面輸出端的低電平正偏置而導通，蜂鳴器發音提示。 VD1~VD4 是為降低 VT 射極電位而設置的，否則因為 LM358A 的高電平與 VT 發射極電位差太低而不能使 VT 在充電時可靠截止。蜂鳴器帶音源的，一般在 6~15v 直流電壓范圍內部都可靠發聲。 此舉可避免充電器長時間接通電源造成充滿電后待機消耗。以及導致蓄電池過充而縮短壽命。 加散熱風扇 圖 加散熱風扇圖 因為沒有加散熱風扇，開關管很易過熱損壞，可用一只小風扇。由圖 所示，左邊是開關變壓器及加繞的線圈，用漆包線在變壓器空隙中穿繞 3~5 匝而成。線圈輸出的高頻交流電壓由 VD 整流， C 濾波后給風扇 M 供電。實踐證明，12V 風扇在 8~12v 范圍內皆可工作，線圈實際繞的匝數有實驗確定，由于 M 工作電流僅有 100 多 ma。因而不會對開關管及電路造成影響。 23 第四章 總結與展望 采用以 UC3842驅動 場效應管的單管開關電源配合 LM358雙運放電路設計的智能充電器，能夠實現對電車的蓄電池進行充電，并能夠根據充電過程自動調整控制參數以，可以實現充電過程的無人值守，延長電池的使用壽命。 由于設計時間短，在電路設計與充電算法方面還存在不足，有待于以后不斷改進。 因電動車智能充電器對可靠性要求很高，因此除了要對整體結構進行合理設計外，還要對保護電路進行完善考慮。為此 ， 我們在下一步研究充電器可以設置輸入欠壓、過壓及過流 ； 輸出過流、過壓及短路 ； 功率管過流及過熱保護 ； 蓄電池的過熱保護。電動摩托車充電器已制造出實驗樣機， 相關參數如下：輸入電壓：AC220V； 主充電器輸出電壓： DC48V； 輸出最大電流： 6A； 輸出電壓： DC12V；輸出最大電流： ； 最大輸出功率 ： 400WDC DC 變換器工： 50kHz。我們堅信，電動自行車使用鉛蓄電池是一個潛在的巨大的持久性產業，經過幾年的努力它一定會演變成現實的生產了，給人們的生活和工作帶來巨大的變化的。 不可再生資源的的枯竭，能源的緊缺，環境的污染，注定了新技術新能源的開發將貫穿整個時代。太陽能作為一種 “取之不盡，用之不竭 ”既節能又環保的新能源，必將成為 21 世紀人類可持續發展的必然追 求。為此，國家在 “十一 ?五 ”規劃中提出了 “節能、降耗、大力發展太陽能等清潔能源 ”的戰略性目標。作為能源領域最前沿的學生思維，為慣徹落實國家的這一發展規劃，經過這次的設計之不足，創造性的想像了一下最新節能產品 電動車專用太陽能升壓式充電器。可以采用單晶硅、多晶硅相結合，表面為多菱采光板體，優質高效晶硅板，對弱光響應特性非常好，光電轉換率高達 85%以上，無論室內外陽光強弱，可以不間斷的吸收光線為電動車自行充電，使電池經常處于飽和狀態，增加行使距離，延長電池壽命 23 倍，解除充電煩惱，能夠滿足電動車的不同用電負 載。產品體積小，重量輕，便于安裝攜帶，市場潛力大，前景非常廣闊。 24 參考文獻 [1] 趙良炳，現代電力電子技術 .清華大學出版社， 1995 [2] 朱松然，鉛酸蓄電池技術第二版 .北京 .機械工業出版社， 2020 [3] 王鴻麟，錢建立，周曉軍 .智能快速充電器設計與制作 .科學出版社， 2020 [4] 楊幫文，實用電池充電器與保護器電路集錦 .電子工業出版社， 2020 [5] 楊旭等，開關電源技術，機械工業出版社， 2020 25 致謝 通過本次設計，對充電器的整個流 程的實現有了充分的了解，在這方面的知識面得到了很大的充電。同時，在設計的過程中由于時間較短，自身技術的不成熟，設計中仍存在很大的不足，希望在之后的學習中能夠不斷改進。 在對設計實現過程中得到了張曉俊老師精心的輔導才在有限的時間內順利地完成設計。 在畢業設計即將結束之即，再次對幫助過我的同學、和教誨過我的各位老師表示忠心的感謝，特別是我的指導教師張曉俊老師 ， 在此我對張老師能在百忙中不厭其煩的、精心的為我們輔導而表示深深的感謝！ 感謝我的班主任周宏偉老師，感謝他在學習和生活上對我的教育和關心。感謝物理科學與技術學院 的所有老師，感謝所有任課老師教給我的基礎與專業知識，讓我能在這次論文及以后的工作中展開運用。 感謝大學這幾年所有認識和幫助過我的各科老師和同學。 最后感謝學院、母校對我的培養！祝母校明天更加輝煌！ 26