PICl6C712单片机48V电动车充电器的设计+电路图(2)

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1.1 设计背景及意义

在环境部门的统计之下，目前，大气的污染24%是从交通运输造成的，且由于人们的生活水平的不断提高，汽车数量的持续不断增加，污染的比例也在相对的提高，在2010年的调查中大气污染由汽车尾气造成的占空气污染的64%，人们赖以生存的地面生态系统被严重的破坏和影响。而且随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧，电动车便是世界公认的最有发展前景的解决方案。然而从电动车总体性能来看，真正制约电动车发展，能否保证电动车可持续增长的关键，还是电动车电池使用寿命的问题。影响电池使用寿命的因素很多，归纳起来，其主要因素是两个方面：首先是电池本身的性能和质量，其次是电池的充电和管理。目前世界上唯一能达到零排放的机动车是电动车，而且因为环保的要求，还有新材料和新技术的发展，电动车进入了高潮发展的阶段。绿色交通工具——电动车，会在21世纪给人类社会带来巨大的变动。顺应当前国际科技发展的大趋势，将电动车作为中国进入二十一世纪汽车工业的切入点，不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展战略抉择，同时也上实现中国汽车产业可持续发展的重要选择。时下，电动车以时尚便捷环保成为了很多人的代步工具。

1.2 电动车蓄电池

由于目前铅酸蓄电池的使用仍占市场的95%，大量电动车仍然使用铅酸电池作为动力电池，因此课题以密封铅酸蓄电池作为研究对象，进行电动车动力电池充电器的设计和实现.

全密封铅酸电池由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成[1]，正极板采用铅钙合金或铅福合金、低锑合金，负极板采用铅钙合金，整个电池反应密封在塑料电池壳内，隔板是采用超细玻璃纤维制作的隔板，安全阀装在电池顶部，当内部气压达到一定的数值时，安全阀便会自动开启，排出多余气体;当内部的气压低于一定数值时，安全阀便会自动的关闭。而且陶瓷过滤器内装在气塞顶盖上，它是用于防止酸雾从蓄电池中逸出。铅合金制成的正负极接线端子，是全密封结构，并且用沥青封口。电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的，免维护蓄电池需要先用电源对其充电，将电能转化为化学能储存起来，蓄电池阳极的活性物质是二氧化铅(Pb02)，阴极的活性物质是铅(Pb)，电解液是稀硫酸(H2SO4)，其化反应式为：放电反应式:2PbSO4十2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4 充电反应式:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 容量和寿命是蓄电池的重要参数。蓄电池的容量(C)指的是它的蓄电能力。定义为:采用规定的放电速率(通常为10小时放电率)，充足电的电池放电至规定的终止电压能够放出的安时数。电池的寿命有俩种，分为循环寿命和浮充寿命两种。如果蓄电池的容量减小到规定值以下，为循环寿命。如果是在正常维护条件下，蓄电池浮充供电的时间，为浮充寿命。

充电器品质的高低、充电性能的好坏对电池的使用寿命和使用性能有着关键的作用，对电动车的续驶里程能否保持最佳状态，是否会造成电池和减少电池寿命的损坏，是否使用者可以得到经济和实惠，有着及其密切的关系，因而充电器的性能必须被完善，必须重视充电的方式。

常规充电有以下四种：①恒流充电法，它具有控制方法简单的优点，缺点便是由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降，如果到了充电的后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气太多；②阶段充电法，这种方法的优点在于可以将出气量减少到最少，但是它作为一种快速充电方法受到某些限制；③恒压充电法，这种充电方法电解水很少，避免蓄电池过充，但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响；④快速充电技术近年来得到了迅速发展，主要有以下4种：脉冲式充电法，充电过程减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率；Reflex TM快速充电法，它主要面对的充电对象是镍福电池，采用这种充电方法，解决了镍福电池的记忆效应，大大降低了蓄电池的快速充电的时间；变电流间歇充电法，这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上，其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段，使蓄电池可以吸收更多的电量；变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法，能够在较短的时间内充进更多的电量，提高蓄电池的充电接受能力。以上充电方式优点是充电方法简单，易于控制，充电快速而安全，可以及时补偿蓄电池电量。缺点是容易造成过充，电解水，对蓄电池造成损害。