通用型蓄电池充电电源硬件设计

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1、本科毕业设计（论文）题目：通用型蓄电池充电电源硬件设计硬件设计院（系）电子信息工程学院专业电气工程及其自动化班级姓名学号导师2012年6月通用型蓄电池充电电源硬件设计摘要本课题为了解决24V、36V、48V的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池的充电快速、可靠性，设计了一种基于PWM的通用智能充电器。它以AT89S51为核心，介绍了智能充电器的工作原理、硬件体系结构设计、讨论硬件部分的组成、以及它是如何实现对电池数据的采集和两种充电模式的实现。由于采用了高分辨率的A/D转换电路，保证了充电器在浮充控制阶段有很高的精度。对于

2、蓄电池的快速充电和延长其寿命有很大意义。关键词：单片机；PWM；智能充电器；浮充电压TheDesignofanElectricChargePowerSuppleofFlybackPopularType-----HardwareAbstractInordertomakethechargedandthesecurityofthelead-acidbatteryandthenickelcadmiumbatterywiththe24V,36V,48Vbetter,thistaskdesignedakindofcharger

3、ingeneraluseintelligenceaccordingtoPWM.IttakesAT89S51asthecore.ThisalsorealizestheaccuratecontrolwithsharingtheemptyratiobyPWMintheaspectsofthehardware.AsadoptingtheA/Dconversionelectriccircuitofthehighresolution,thisguaranteestheveryhighaccuracyofthechargerat

4、thefloatchargingstage.Ithasthegreatsignificationforthefastchargingofthestoragebatteryandprolongingitslife.Inthewholedesignprocessofsystem,thistaskmainlyadoptthemoldmethod,thedesignofeachmoldpiecealladoptsthemethodofthecontrastcomparison,makingthewholesystemhav

5、etheusefulmeaning.KeyWord:Singlechipmicrocomputer；PWM；Intelligence；Floatcharging1绪论1.1蓄电池及其充电技术的发展与意义1.1.1当前电池特性a.铅酸电池（1）发展概况铅酸蓄电池经过百余年的发展与完善以其成本低、电压高、原材料丰富、制造工艺简单在二次电池获得了最广泛的应用。而自70年代末始，VRLA(阀控式免维护铅酸蓄电池)电池在许多工业发达国家发展迅速。如日本1980年生产的小型VRLA电池为1800万只，而到1990年已达1.1亿

6、只，年平均增长率达43%。90年代后，摩托车蓄电池已转向VRLA，而大型的固定用VRLA也很快发展起来。1985年起，我国也拥有了一批工厂进行小批量VRLA电池的生产，而如今生产VRLA的工厂已不下200家，据估算，我国年需固定型蓄电池约35-40万KVAh，今已全部换成VRLA，其型号则从1Ah到3000Ah都齐备。VRLA具有较高的安全性和密封性，由于其正常运行时不存在对电解液的检测，以及调酸加水等传统的定期维护步骤，因而也被人们称为免维护蓄电池。其独特的气体再化合系统，能将产生的气体再化合成水；在蓄电池大充电

7、、大放电而其内部的气压上升到超越正常水平时，安全阀会释放过量的气体后然后自动重新密封，在电池使用过程中不会产生气涨现象；安全阀和专用过滤器可防止蓄电池爆炸，确保正常使用时安全可靠。VRLA寿命较长，一般正常运行具有10年以上的浮充使用寿命。（2）VRLA的特性充电电压的范围过充电开始的时间与充电的速率有关，当充电率大于C／5时，电池容量恢复到额定容量的80％以前，即开始发生过充电反应；浮充使用时电压一般控制在2.15±0.1V/单格，循环使用时电压一般控制在2.35±0.1V/单格，若说明书有要求时应按说明书操作。

8、实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5％时，免维护蓄电池的寿命将缩短一半，采用适当的浮充电压，密封铅酸蓄电池的寿命可达10年以上。充电电流VRLA的充电电流不大于0.01C安培时，伴随充电过程产生的气体可以100%再化合成水；当充电电流恒定在0.1C安培时，气体再化合效率仅约为35%，在蓄电池内部产生气体的速率大于气体再化合成水的速率。当电池电压上升