新型节能充电机的研究与设计

【摘要】：铅酸蓄电池的传统外化成方法,不仅污染环境,而且化成时间长,电池极化严重,效率不高,能源浪费严重。内化成方法提出以来,虽然受到了多方面的关注,并提出了许多基于内化成的充电方案,但由于其尚处于研制开发的初级阶段,还有很多需要深入研究并解决的问题。本文基于内化成方案研制节能型充电机具有实际的意义。 论文从马斯基本定律分析入手,设计了一种新的节能充电方案——脉冲充电法。脉冲充电方案可以很好地跟综最佳充电曲线,并解决了传统充电方案中存在的一些问题,如极化严重,电池温度高,充电时间长等。 论文提出了能量回收再利用的节能设计思想,利用大容量的电容储存蓄电池放电的能量,并利用该能量在适当的时候对铅酸蓄电池进行回充电。这种能量回馈的方法比起传统蓄电池放电方案,最大的优点就是节能环保。 论文以DSP2812为核心控制芯片设计了新型节能充电机的硬件和软件系统。以这种高速的硬、软件系统来实现脉冲充电过程中高度的时序配合,有效完成铅酸蓄电池充电、放电以及能量储存、再利用等。在电力电子学的基础上,设计了电源电路,驱动电路,以及蓄电池的充、放电回路。新型节能充电机具有数据采集,数据处理及显示,均流充电等功能。 【关键词】：铅酸蓄电池 马斯定律 脉冲充电 能量回馈 均流充电
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM910.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题背景、意义8-9
• 1.2 铅酸蓄电池的成流反应9-11
• 1.3 基于内化成技术的铅酸蓄电池充电要求与难点11-12
• 1.4 本文论文内容与安排12-13
• 2 基于马斯定律的脉冲充电方案及系统结构设计13-27
• 2.1 现有充电方法综述与分析13-18
• 2.2 马斯定律18-21
• 2.3 脉冲充电方案设计21-22
• 2.4 基于脉冲充电的充电机系统设计22-27
• 3 充电机具体设计及实验结果分析27-60
• 3.1 结构设计总体说明27
• 3.2 电源电路设计27-32
• 3.3 充放电回路设计32-36
• 3.4 电能回馈回路设计36-38
• 3.5 控制芯片的选择38-40
• 3.6 控制器外围电路设计40-50
• 3.7 PWM 的生成50-53
• 3.8 基于位置型PID 调节的均流充电53-54
• 3.9 采样信号的一阶滤波54-57
• 3.10 实验结果及分析57-60
• 4 总结与展望60-62
• 4.1 总结60
• 4.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66

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