实时监控型智能蓄电池充放控制电路开题报告

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1、开题报告实时监控型智能蓄电池充放控制电路一、选题的背景、意义以动力蓄电池作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。然而由于充电方法不正确，充电技术不能适应免维护电池

2、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。因此，研制性能良好的智能充电器，会带来显著的经济效应和良好的社会效益。二、相关研究的最新成果及动态铅酸电池诞生于1860年,目前正在开发的电动汽车用先进铅酸蓄电池主要有以下几种:1)水平密封铅酸电池,美国Electrosour公司开发的。2)双极型密封铅酸电池,美国PLriasReSearchAs2sociates公司与加州喷气推进实验室开发。3)卷式电极铅酸电池,瑞典OPTIMA公司和美国EXIDE分别研制。近

3、年来,铅酸蓄电池的性能参数大大提高:容量可1Ah～20KAh,质量比能量30～45Wh/kg,体积比能量80Wh/L,循环使用寿命约为250～1600次,无记忆效应。铅酸蓄电池作为车载动力,占有主要的市场。目前全球密封铅酸动力蓄电池的年销售额大约在110亿美元,其中美国、日本、西欧等发达国家密封铅酸动力蓄电池的比例超出传统的富液式铅酸蓄电池,而发展中国家正好相反。并且,铅酸蓄电池主要用于轻度混合的HEV,电池电压为36V,容量为50～60/Ah。在中混合和全混合方面,ALABC组织了澳大利亚CSIRO、美国Hawker公司对VRLA动力电池

4、进行了几年的攻关,提出了解决方案,并在丰田Prius、本田Insight等HEV上作了两年多的道路运行试验,证明性能良好,成功用卷绕式VRLA电池代替了MH-Ni电池。中国的电动自行车电池几乎全部采用铅蓄电池。2009年1～1月,铅酸蓄电池累计完成产量同比增长17.8%,比1～9月提高1.2个百分点。今后铅酸蓄电池应由少维护向免维护方向发展,向提高产品的综合性能、绿色环保方向发展,特别是提高密封铅酸蓄电池的可靠性,使其成为新型12V和36V5实用化汽车动力电池。未来市场应对铅酸蓄电池的要求是高起动能力、大容量、高功率、免维护、长寿命、耐高温

5、、高电压等系统。在某种程度上,铅酸电池时代可以称得上是电动汽车用电源的起步和过渡阶段。在2008年,国内铅酸电池厂商多年来凭借价格和渠道优势,市场已经有了不错的业绩,但是它们并不会安于现状,在加大研发力量的基础上,逐步走向高附加值市场。数据爆炸所带来的对数据中心设备以及对供电系统的压力都是今后铅酸电池发展中需要重点解决的问题,铅酸电池技术也会更多的向节能、绿色的方向发展。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标所采用的方案框图如下:DC-DC直流变换电路采样电路单片机AC-DC整流电路蓄电池智能充电器电路主要包

6、括电源。、主电路以及信号控制三部分。电源回路提供充电过程所需的充电电压、浮充电压，同时提供电池充电工作时需要的各种电压。主电路部分主要控制各个状态的充电过程，包括充电过程控制、采样检测等。充电控制技术是智能充电器系统中的核心部分。根据充电电池的原理，将电池的充电过程分成4个阶段。在既高兴大电流充电之前，由于电池的电量已经基本用完，如果直接采用大电流恒流充电，电流过大会损坏电池，电流过小会使充电时间过长，因此这段时间要根据电池电压的具体情况控制充电电流，使充电过程按理想化模式充电，以达到最佳充电效果。当检测到充电电流下降到足够小时，说明电池充

7、电已满，此时若立即停止充电，电池会自放电。为了防止自放电现象，必须对电池进行浮充维护，用1/20C左右的电流进行浮充充电。5电池充满电后，如果不能及时停止充电，电池的温度会迅速上升。而温度的升高将会加速蓄电池腐蚀速度及电解液的分解，从而是电池容量下降，缩短电池寿命。为了延长电池使用寿命，可采用具有是控制、温度控制和电池电压控制功能的综合控制法。1.电源电源部分有电源变压器、桥式整流电路、滤波电路和稳压电路组成。LM7805是固定输出正电压的串联型三段集成稳压器，它把调整器、稳压管、比较放大器和多种保护电路集成到一块芯片上，使用简单。尤其是集

8、成稳压器内部具有多种保护功能，包括过流保护、过压保护和过热保护等。桥式整流电路中二极管选择模块为LSM345。滤波电容现则100uF/25V及100nF小电容。直流电源部分的工作