電動(dòng)自行車充電器設(shè)計(jì)論文

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1、西北農(nóng)林科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）電動(dòng)車充電器的設(shè)計(jì)系機(jī)電一體化專業(yè)班級(jí)12秋機(jī)電班姓名魏東海指導(dǎo)教師吳隨左2015年4月30日摘　　要隨著電動(dòng)車的普及，電動(dòng)車充電器的使用也越來(lái)越廣泛，因此設(shè)計(jì)了一款性能優(yōu)良的低成本36V電動(dòng)自行車充電器具有重要的價(jià)值意義。該充電器基于的開關(guān)電源的原理設(shè)計(jì),主電路采用單端反激式設(shè)計(jì),控制電路以電流型集成控制器UC3842為核心,配合LM324、光耦和TL431實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充電控制。文章首先介紹了電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的由來(lái)，和它優(yōu)越的特點(diǎn)。第二章介紹了充電的相關(guān)知識(shí)介紹，并且主要介紹了常用的幾種充電方式，在此理論基礎(chǔ)上選擇了3段式作為設(shè)計(jì)

2、的研究方向。接著第三章給出了簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)電路元件做詳細(xì)分析。第四章介紹了電路的4大組成部分：主電路、振蕩電路、保護(hù)電路和指示電路。并對(duì)這四部分結(jié)構(gòu)電路做了詳細(xì)的分析。實(shí)踐應(yīng)用表明,該充電器性能優(yōu)良,適應(yīng)性較強(qiáng),比同性能的充電器成本低,很有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。關(guān)鍵詞：充電方式，PWM，單端反激式，集成控制器目　　錄摘　　要1前言1第1章電池及充電方式21.1蓄電池21.2充電原理21.2.1常規(guī)充電法21.2.2充電方法設(shè)計(jì)3第2章系統(tǒng)及元件32.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)42.2方案選擇42.3功能元器件概述42.3.1穩(wěn)壓二極管42.3.2變壓器62.3.3場(chǎng)效應(yīng)管72.3.4光電耦合

3、器72.3.5LM324四運(yùn)算放大器82.3.6UC3842單管開關(guān)電源9第3章硬件電路設(shè)計(jì)113.1電源電路113.1.1單相橋式整流電路113.1.2濾波電路133.2振蕩電路133.2.1振蕩方式及電路153.3保護(hù)電路163.3.1過(guò)流保護(hù)電路17-2-3.3.2電壓比較電路173.4顯示電路19結(jié)　　論20參考文獻(xiàn)21附錄A電路圖22致　　謝23-2-電動(dòng)車充電器的設(shè)計(jì)前言據(jù)環(huán)保部門統(tǒng)計(jì)，目前大氣污染的42％來(lái)源于交通運(yùn)輸，隨著人們生活水平的提高，汽車保有量會(huì)迅速增加，污染比例也會(huì)相應(yīng)提高，這將嚴(yán)重破壞和影響人們賴以生存的地面生態(tài)系統(tǒng)，世界各國(guó)都在提出走可持續(xù)發(fā)

4、展的道路，由此引發(fā)了電動(dòng)自行車的迅速發(fā)展，電動(dòng)自行車以其價(jià)格低、綠色環(huán)保、使用安全方便等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài)。電動(dòng)車核心部件中的電動(dòng)機(jī)，控制器和車體三大部件在理論和技術(shù)上已較為成熟，而另兩大部件蓄電池，充電器的發(fā)展還不能滿足電動(dòng)車的要求，有一些理論和技術(shù)問(wèn)題還有待攻關(guān)，現(xiàn)已成為影響電動(dòng)車發(fā)展的瓶頸。目前電動(dòng)車使用的電池主要由鉛酸蓄電池，鎳—金屬氫化物蓄電池，鋰離子蓄電池，燃料電池等，其中鉛酸蓄電池以其價(jià)格低廉，材料來(lái)源豐富，技術(shù)和制造工藝較成熟，電池容量大，跟隨負(fù)荷輸出特性好，無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)勢(shì)成為電動(dòng)車目前主要采用的電池種類。近年來(lái)鉛酸蓄電池自身的技術(shù)有了不小的進(jìn)步

5、，比如全密封免維修鉛酸蓄電池的出現(xiàn)還有鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用于國(guó)防，通信，鐵路，交通工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門等，但作為其能量再次補(bǔ)充的充電器卻發(fā)展緩慢，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，充電電流調(diào)整不好，充電器輸出電壓不足等等原因?qū)е滦铍姵氐氖褂脡勖蟠蟮乜s短，嚴(yán)重的制約著電動(dòng)車的發(fā)展?，F(xiàn)在全世界都在宣傳低碳生活，如果使用智能式充電器就能起到節(jié)約能量消耗，增加蓄電池的使用壽命，不僅是對(duì)于電動(dòng)車也是對(duì)地球的一種保護(hù)。而且最近幾年許多新聞報(bào)道中都有使用者因?yàn)槭褂貌划?dāng)，比如蓄電池的反接或者先將充電器與市電相連再與蓄電池相接，這些都會(huì)危及到使用者的生命安全和蓄電池的完好，所以我們需要一種更安全更環(huán)保的充電器，這定

6、將是未來(lái)充電器的發(fā)展方向。于是我們根據(jù)時(shí)代的發(fā)展及要求設(shè)計(jì)了一款目前市場(chǎng)充電器流行使用的方法，也是技術(shù)較成熟的一種設(shè)計(jì)，采用UC3842驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的單管開關(guān)電源配合LM324設(shè)計(jì)的三段式智能充電器。該充電器雖然存在維修難度大，功率小等缺點(diǎn)，但它具有體積小，重量輕，效率高，適應(yīng)市電輸入范圍寬，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以開關(guān)電源式充電器相對(duì)于變壓器式充電器和可控硅式充電器來(lái)說(shuō)將會(huì)是今后電動(dòng)車充電器的發(fā)展方向，我也相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)車以及電動(dòng)汽車的也會(huì)有更加美好的未來(lái)。-23-電動(dòng)車充電器的設(shè)計(jì)第1章電池及充電方式1.1蓄電池對(duì)于鉛酸、鎘鎳、鎳氫3類以水為溶劑的電解液

7、蓄電池，為了使用上的安全、方便、長(zhǎng)壽命和免維護(hù)，在全世界化學(xué)電源工作者數(shù)代人不懈的努力下，終于從大量的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了"內(nèi)部氧循環(huán)"的理論機(jī)制，使得該3類蓄電池所有的充放電反應(yīng)，能在一個(gè)設(shè)計(jì)完好的帶閥控的密封容器中反復(fù)安全進(jìn)行。即蓄電池在充電和過(guò)充電期間，正電極析出的氧到達(dá)負(fù)電極后，能全部被負(fù)電極吸收還原，關(guān)系為i（O2析出）=i（O2還原），因而，蓄電池在長(zhǎng)期的充放電過(guò)程中，不會(huì)造成電解液中水的損耗，以此來(lái)保證蓄電池的循環(huán)使用壽命與充電的安全。1.2充電原理pbO2+pb+H2SO4==2pbSO4+2H2O在充電時(shí)，在電能的作