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【6h】

动力电池智能充电器及镍氢电池快速充电方法的研究

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第一章绪论

1.1课题背景及意义

1.1.1电动汽车简介

1.1.2电动汽车的关键技术

1.1.3充电技术的发展

1.1.4充电技术研究的意义

1.2论文研究内容

1.3论文结构

第二章充电方法研究

2.1动力电池

2.2智能充电器功能设置

2.3常规充电

2.3.1铅酸电池

2.3.2镍氢电池

2.3.3锂离子电池

2.4快速充电

2.4.1影响快速充电的主要因素

2.4.2快速充电的技术原则

2.4.3镍氢电池

2.4.4铅酸电池

2.4.5锂离子电池

2.5本章小结

第三章硬件设计

3.1充电器总体结构

3.2面板硬件设计

3.2.1控制器选型

3.2.2串行通信接口

3.2.3液晶显示器

3.2.4时钟芯片

3.2.5驱动及时序配合

3.3充电控制器硬件设计

3.3.1控制器选型

3.3.2采样电路

3.3.3故障检测处理

3.3.4 CAN通信

3.3.5电源电路

3.4硬件抗干扰

3.5本章小结

第四章软件设计

4.1面板软件设计

4.1.1菜单功能及操作说明

4.1.2字模设计

4.1.3通信协议

4.1.4主要程序

4.2充电控制器程序设计

4.3软件抗干扰

4.4本章小结

第五章主回路设计

5.1电路选择

5.2半桥式DC/DC开关方式

5.3参数设计

5.4本章小结

结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢

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摘要

随着能源、环保等问题的日益突出,电动汽车成为近年来发展迅速的一种新型汽车,充电设备是电动汽车可靠运行的保证,如何高效、低损、快速地充电对电动汽车的应用和发展具有重大意义。 本文介绍了一种智能充电器,它采用半桥电路作为主回路,MCS-51单片机控制用户操作面板,DSP控制充电过程,液晶屏幕显示电池参数、充电状态及故障报警等信息,可对多种动力电池进行手动或者自动充电。 在总结几种主要动力电池的充电流程的基础上,重点研究了镍氢电池的快速充电,提出了电流分级充电法,以△v/Δt为电流切换标志,以拐点法为充电停止标志,以小电流充放电作为间歇方式,并通过实验检验了充电效果。 进行了基于MCS-51单片机的面板部分的开发,包括功能设计、操作流程设计和软硬件设计,基于DSP的充电控制器设计包括采样、通信、故障检测、控制程序等。为增强系统的可靠性,在硬件和软件设计上分别提出了抗干扰措施。 针对镍氢电池的快速充电方法,提出了采用半桥式DC/DC变换器的主回路设计方案,使用两种开关方式实现大电流放电和小电流充放电间歇去极化,对电路中的重要元件——电感和电容的取值进行了设计。 此充电器的智能性主要体现在:适用于多种动力电池,实时采集电池信息,可与电池管理系统通信以获取电池细节信息,自动保存最近设置的参数便于批量电池充电,可由经验人员输入数据表格以备使用,自动检测故障做出提示等,可以实现对电池的有效充电、修复和保护。

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