电动自行车充电器设计本科毕设论文.doc

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1、西北农林科技大学毕业设计（论文）设计（论文）电动车充电器的设计系机电一体化专业班级12秋机电班姓名魏东海指导教师吴随左2015年4月30日摘　　要随着电动车的普及，电动车充电器的使用也越来越广泛，因此设计了一款性能优良的低成本36V电动自行车充电器具有重要的价值意义。该充电器基于的开关电源的原理设计,主电路采用单端反激式设计,控制电路以电流型集成控制器UC3842为核心,配合LM324、光耦和TL431实现对蓄电池的充电控制。文章首先介绍了电动车产业的由来，和它优越的特点。第二章介绍了充电的相关知识介绍，并且主要介绍了常用的几种充电方式，在此理论基础上选择了3段式作

2、为设计的研究方向。接着第三章给出了简要的设计方案，并对电路元件做详细分析。第四章介绍了电路的4大组成部分：主电路、振荡电路、保护电路和指示电路。并对这四部分结构电路做了详细的分析。实践应用表明,该充电器性能优良,适应性较强,比同性能的充电器成本低,很有市场竞争力。关键词：充电方式，PWM，单端反激式，集成控制器目　　录摘　　要1前言1第1章电池及充电方式21.1蓄电池21.2充电原理21.2.1常规充电法21.2.2充电方法设计3第2章系统及元件32.1系统设计42.2方案选择42.3功能元器件概述42.3.1稳压二极管42.3.2变压器62.3.3场效应管72.3

3、.4光电耦合器72.3.5LM324四运算放大器82.3.6UC3842单管开关电源9第3章硬件电路设计113.1电源电路113.1.1单相桥式整流电路113.1.2滤波电路133.2振荡电路133.2.1振荡方式及电路153.3保护电路163.3.1过流保护电路17-2-3.3.2电压比较电路173.4显示电路19结　　论20参考文献21附录A电路图22致　　谢23-2-电动车充电器的设计前言据环保部门统计，目前大气污染的42％来源于交通运输，随着人们生活水平的提高，汽车保有量会迅速增加，污染比例也会相应提高，这将严重破坏和影响人们赖以生存的地面生态系统，世界各国

4、都在提出走可持续发展的道路，由此引发了电动自行车的迅速发展，电动自行车以其价格低、绿色环保、使用安全方便等优点越来越受到消费者的喜爱。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上已较为成熟，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有待攻关，现已成为影响电动车发展的瓶颈。目前电动车使用的电池主要由铅酸蓄电池，镍—金属氢化物蓄电池，锂离子蓄电池，燃料电池等，其中铅酸蓄电池以其价格低廉，材料来源丰富，技术和制造工艺较成熟，电池容量大，跟随负荷输出特性好，无记忆效应等优势成为电动车目前主要采用的电池种类。近年来铅酸蓄电池

5、自身的技术有了不小的进步，比如全密封免维修铅酸蓄电池的出现还有铅酸蓄电池广泛应用于国防，通信，铁路，交通工农业生产部门等，但作为其能量再次补充的充电器却发展缓慢，充电时间过长，充电电流调整不好，充电器输出电压不足等等原因导致蓄电池的使用寿命大大地缩短，严重的制约着电动车的发展。现在全世界都在宣传低碳生活，如果使用智能式充电器就能起到节约能量消耗，增加蓄电池的使用寿命，不仅是对于电动车也是对地球的一种保护。而且最近几年许多新闻报道中都有使用者因为使用不当，比如蓄电池的反接或者先将充电器与市电相连再与蓄电池相接，这些都会危及到使用者的生命安全和蓄电池的完好，所以我们需要

6、一种更安全更环保的充电器，这定将是未来充电器的发展方向。于是我们根据时代的发展及要求设计了一款目前市场充电器流行使用的方法，也是技术较成熟的一种设计，采用UC3842驱动场效应管的单管开关电源配合LM324设计的三段式智能充电器。该充电器虽然存在维修难度大，功率小等缺点，但它具有体积小，重量轻，效率高，适应市电输入范围宽，安全可靠等优点，所以开关电源式充电器相对于变压器式充电器和可控硅式充电器来说将会是今后电动车充电器的发展方向，我也相信随着科学技术的不断进步，电动车以及电动汽车的也会有更加美好的未来。-23-电动车充电器的设计第1章电池及充电方式1.1蓄电池对于铅

7、酸、镉镍、镍氢3类以水为溶剂的电解液蓄电池，为了使用上的安全、方便、长寿命和免维护，在全世界化学电源工作者数代人不懈的努力下，终于从大量的实验中发现了"内部氧循环"的理论机制，使得该3类蓄电池所有的充放电反应，能在一个设计完好的带阀控的密封容器中反复安全进行。即蓄电池在充电和过充电期间，正电极析出的氧到达负电极后，能全部被负电极吸收还原，关系为i（O2析出）=i（O2还原），因而，蓄电池在长期的充放电过程中，不会造成电解液中水的损耗，以此来保证蓄电池的循环使用寿命与充电的安全。1.2充电原理pbO2+pb+H2SO4==2pbSO4+2H2O在充电时，在电能的作