电动车电池防过充节电控制器word 文档 (2)

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1、随着人们对环境意识的加强，节能环保的电动车行业，各种电动车也随之出现。经过市场调研，我们发现所有电动车的电池充电器都没有自动断电功能，电池已经充满，充电器仍然处于浮充状态，这样不但电池会被充坏也造成了很大的电能浪费，所以对安全性、节能型、智能型的电池充电器的需求也越来越大。基于此我们设计了电动车电池防过充节电控制器。本设计是在普通电动车充电器的基础上增加了单片机控制部分，可直接将家用充电器接入本产品的输入端，从产品的输出端接到电动车电池的原充电口，以实现智能充电的目的。硬件电路由两种工作模式：定时充电和自动控制充电。定时充电时，时钟数码管显示定时时间；自

2、动充电时，时钟数码管显示电池两端电压和浮充时间。电池充满后自动切断电源，本产品具有电池电压检测工能，既可以应用于36V电池控制，又可以应用于48V电池控制，用户只需将自己的电池接至相应的地方，即可直接充电，如果电池接反会自动保护，不让电池损坏，具有良好的通用性和实用性。二、原理说明:原理图如图所示：电源部分：接220端子为输入端，接插座端子为输出端，P3为与单片机AD检测部分的连接排针。我们用LM7805为控制部分电路提供5V稳定电源。单片机通过控制继电器的吸合与断开来控制充电电源的开启与闭合，R1,R2,R3,R4为检测电池电压的分压电阻，因为输入单片

3、机IO口的电压不能超过5V，所以要先将所采集的电压经过电阻分压后才能输入单片机。图中R19为上拉电阻，R6为限流电阻，继电器通过晶体管9013（0.5A）驱动。当单片机引脚输出低电平时，三极管截止，没有电流流过继电器的线圈，继电器断开，开始充电。当单片机引脚输出高电平时，三极管导通，继电器吸合，停止充电。防止电池因过充而导致电池损坏。当电池充满电时，单片机进入掉电模式，即使是在没人在的时候，也浪费不了多少电。图中的D3是为电池反接时保护电池设计的。D4是为了保护继电器设计的。控制显示部分：如图所示：智能充电器控制显示部分主要是以STC12C2052AD单

4、片机为控制核心设计的。此单片机内部带AD转换，十分方便，不需外接比较器；且能很精确的检测到电池两端的电压大小。外围电路包括输入设备按键，显示设备时钟数码管，发光二极管（红和绿）和充满电报警设备蜂鸣器。用户可通过按键设置所需的充电模式及充电时间。两个发光二极管用来指示不同的充电模式及不同的充电阶段。图中U3即74HC595，为8位串转并移位寄存器，为节省单片机IO口设计的。四个按键的功能分别为：S1为模式（自动控制模式和定时模式）选择键，S2为“+”键用来调节定时时间，S3为“确认键”。时钟数码管在定时模式时显示定时时间的时和分。而在自动控制模式时，在电池

5、两端电压达到浮充状态之前，数码管显示的是电池两端的电压值的大小，此时中间的一点亮；在电池两端电压达到浮充状态时，数码管显示定时两个小时，显示状态和定时模式时一样。理论设计计算：AD采集部分分压电阻的设计计算对于48V的电池来说，R3为570K，R4为10K，要求当电池电压达到浮充状态即57.2V时，分压后输入单片机的电压不超过5V，为了计算方便取Vmax=57V:此时分压后输入单片机的电压为Vin=Vmax*R3/(R2+R3)=1VR3的功率为Pr3=(Vmax/580K)*(Vmax/580K)*20K<<0.125W所以取1/4W的电阻设单片机中A

6、D转换寄存器中的值为ad_data则ad_data=(Vin/5)*256若取10位的转换精度，则只需将256换为1024即可。由此将模拟量转换成数字量，通过数码管显示出来。三、学习心得体会：在学习这门课之前，我几乎对51单片机一无所知。实际上讲，在选这门课之前，我也不知道这门课具体是讲什么的，只知道是电子制作，自己本着想锻炼一下的想法就选了这门课，当老师开始讲课时才知道我们学习的是单片机，是我们大三下学期才开的课程。真的很庆幸能提前接触，这是一大收获。在这个课上我了解到了一个单片机开发板的成品的的全过程，从最初的原理图的设计到PCB板的生成，到事物的焊

7、接，最后到程序的调试及输入。虽然我们在课堂上学过原理图的设计和PCB板的生成，但那大多是照着书上做的，所以比较简单。然而，在这个实验选修课上则完全是自己动手做的，在自己画原理图时，开始真是觉得有点小困难，因为好多元件元件库里都没有，都需要自己画，也就是说要自己封装，比较麻烦。对于我这初学者来说，是一种考验。画原理图基本上用了我两大节课的时间，相对来说，时间比较长，但画完后有一种小小的成就感，这也是我对接下来的学习制作更感兴趣。如果原理图画的很成功，那么PCB就没那么难了，自动生成很快，但是布局就比较麻烦了，如果PCB能够很好的完成，那么这个制作就基本上完

8、成了三分之一的进程。这是成功的第一步。等同学们都完成后，老师给发了一些器件，开始