毕业论文--后备电源充电器

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1、编号毕业论文题目后备电源充电器学生姓名学号系部专业班级指导教师顾问教师二〇〇九年六月摘要镍氢电池具有良好的充放电性能，可随充随放、快充深放，无记忆效应，不含镉、铅、汞等有害物质，对环境无污染，被称为绿色电池。镍氢电池充电器是为镍氢充电电池补充能源的静止变流装置，其性能的优劣直接关系到整个用电系统的安全性和可靠性指标。本论文从镍氢电池技术特性、充电技术、充电器电路结构、充电器典型电路和电池保护等多角度地阐述了充电技术发展和应用，并通过对MAX846A芯片和MAX712芯片的编程方法、结构特点以及运用MAX712芯片组成的充电电路等方面，多角度地阐述了充电技术发展和应用。关键词：充电器备用电源无记

2、忆效应目录摘要II第一章绪论11.1镍氢电池的简述11.2本课题研究的意义11.3课题研究的内容1第二章镍氢电池的原理及充放电特性22.1镍氢电池的工作原理22.2镍氢电池的充放电特性22.2.1镍氢电池的特性22.2.2影响镍氢电池性能的因素52.2.3镍氢电池充电、放电过程中的注意事项5第三章电池的充电方法与充电控制技术73.1电池的充电方法和充电器73.1.1电池的充电方法73.1.2充电器的要求和结构9第四章镍氢电池充电器电路设计114.1镍氢电池充电控制芯片的选择114.1.1MAX846A芯片介绍114.1.2MAX712芯片的结构特点与编程方法124.2.1镍氢充电器的原理16总

3、结与展望19致谢20参考文献2223绪论第一章绪论1.1镍氢电池的简述镍氢电池的正极板材料为氢氧化镍(NiOOH)，负极板材料为高能储氢合金，电解液通常用30%的KOH的水溶液并加入少量的NiOH，隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。镍氢电池的外形有圆柱形和方形两种。镍氢电池的正极与镍镉电池基本相同，由于负极采用了高能储氢合金材料，镍氢电池具有更大的能量。因镍氢电池在电化学特性方面与镍镉电池也基本相同，所以镍氢电池在使用时可完全替代镍镉电池，而不需要对设备进行任何改造。镍氢电池具有较好的低温放电特性，即使在－20℃环境温度下采用大电流(以1C放电速率)放电，放出的电量也能达到标称容量的85

4、%以上。但是，镍氢电池在高温(+40℃以上)时的蓄电容量将下降5%～10%。这种由于自放电(温度越高，自放电速率越大)而引起的容量损失是可逆的，通过几次充放电循环就能恢复到最大容量。镍氢电池的开路电压为1.2V，与镍镉电池相同。镍氢电池的充电过程与镍镉电池非常相似，都要求恒流充电，两者的差别主要体现在快速充电的终止方法上。1.2本课题研究的意义(1)充分研究镍氢电池的充放电特性，寻找有效的充电及电池管理途径。(2)使充电设备具有完善的自诊断功能和适时处理能。(3)通过镍氢电池的充放电更深入的认识到镍氢电池的优势。(4)通过研究认识镍氢电池充放电认识到其电路和其它电路区别。1.3课题研究的内容本

5、课题研究的对象主要是镍氢电池的充电原理和充电控制。镍氢电池的充电设备需要解决的问题有:(1)能进行充电前处理，包括电池充电状态鉴定、预处理。(2)解决充电时间长、充电效率低的问题。(3)改善充电控制不合理，而造成过充、欠充等问题，提高电池的使用性能和使用寿命。(4)增加自动化管理设置，减轻充电过程的劳动强度和劳动时间，从而使充电器具有更高的可靠性、更大的灵活性，且成本低。23镍氢电池的原理及充放电特性第二章镍氢电池的原理及充放电特性2.1镍氢电池的工作原理作为负极材料的储氢合金是由A和B两种金属形成的合金，其中A金属(La、Ti、Zr等)可以吸进大量氢气，形成稳定的氢化物；而B金属(Ni、Co

6、、Fe、Mn等)不能形成稳定的氢化物，但氢很容易在其中移动。A金属控制着氢的吸藏量，而B金属控制着吸放氢气的可逆性。按照合金的晶体结构，储氢合金可分为AB5型、AB2型、AB型、A2B型以及固溶体型等，其中主要使用稀土金属的是AB5型合金。AB5型储氢合金主要由镧系元素和镍组成，同时少量添加Al、Mn、Co等。目前在镍氢电池中实际应用的主要是稀土系AB5型合金。镍氢电池电极材料的主要技术要求有：(1)耐氧化性大,在浓碱电解液中化学稳定性好。(2)在较宽的温度范围内具有较大的电化学容量。(3)催化活性高，电极反应的可逆性好。(4)随着吸放氢循环产生的劣化少。(5)初期活化的次数少。镍氢电池正极的

7、活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时)负极板的活性物质H2(放电时)和H2O(充电时)，电解液采用30%的氢氧化钾水溶液。2.2镍氢电池的充放电特性2.2.1镍氢电池的特性1．特性曲线镍氢电池在不同充电速率下的充电特性曲线如图2-1所示。图2-1镍氢电池在不同充电速率下的充电特性曲线镍氢电池在不同温度下的1C放电特性曲线如图2-2所示23镍氢电池的原理及充放电特性图2-2镍氢电池