基于单片机智能充电器设计

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1、学校《职业技能培训》课程设计智能电瓶充电器的设计姓名：专业班级：学号：任课教师：时间：成绩：智能电瓶充电器的设计　　　摘要本文着重介绍了慢脉冲智能充电方法的应用，同时介绍了慢脉冲快速充电方法的基本原理，利用慢脉冲快速充电方法提高充电速度。在充电过程中用单片机控制，实现过冲保护。该系统具有自动化程度高、运行费用低、工作可靠等优点。关键词：；智能电瓶充电器；89S51单片机目录第一章　引言11.1本课题的研究背景、发展及意义11.2本课题的基本内容1第二章　基本理论介绍22.1铅蓄电池充电理论基础22.2充电方法的研究32.3

2、脉冲快速充电法的理论基础72.4充电方法设计8第三章　设计方案论证93.1控制方式93.2方案设计9第四章　硬件电路设计104.1充电器主电路设计104.2控制电路的设计144.3整体电路设计17第五章　软件设计185.1温度检测中断程序185.2电压检测子程序195.3充电脉冲控制子程序205.4单片机主程序21第六章　设计总结23第七章　参考文献25第一章　引言1.引言一、电瓶的定义　　电瓶，也叫蓄电池，蓄电池是电池的一种，它的工作原理就是把化学能转化为电能。通常，人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池。即一种主要由铅及其氧化物

3、制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。　　二、常用的蓄电池分类及特点　　1）普通蓄电池；普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。　　2）干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。　　3）免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不

4、需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。　　三、电瓶的工作原理　　它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28％的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸

5、铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。普通铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸，使电解质保持含有22～28％的稀硫酸。　　四、电瓶的主要用途　　铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下：　　起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；　　固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为

6、保护、自动控制的备用电源；　　牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；　　铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；　　储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存；由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。随着经济的发展，大容量蓄电池的应用迅速增加，人们希望能快捷、安全地对蓄电池进行充电，而现有市场销售的充电器充电电流多

7、为20A。为了满足人们对大功率充电器的需求，设计了一款基于LPC933 充电电流50A、充电功率740W、功能完善、可扩充的智能充电器。铅酸蓄电池的制造成本低、容量大、价格低廉，使用十分广泛。由于其固有的特性，若使用不当，寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。因此，设计一种全新的智能型铅酸蓄电池充电器是十分必要的。本文介绍一种基于单片机的通用智能充电器的设计。充电器可以实时采集电池的电压、电流,对充电过程进行智能控制,计算电池已充的电量和剩余的充电时间;还可以通过串口

8、和上位机进行通讯并给用户显示必要的信息,有虚拟仪表的作用;另外,它也可以改变参数,适应各种不同电池的充电。这里列举几种不同的电池充电试验,来说明智能充电器的实用价值。1.1本课题的研究背景、发展及意义中国是全球铅酸蓄电池的产销大国，铅酸蓄电池已有200多年的历史，是一种应用广泛的动力电源。具有原材料易得