单片机控制电源快速充电器的设计

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论文一：
摘 要
随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧，作为新型交通工具的电动车的研究日益受到重视，从我国国情和人们的消费水平出发，电动车具有广阔的发展前景。作为电动车核心部件的电池及其充电器，其性能的优劣，直接影响电动车的质量状况，因此，研制性能良好的智能充电器，会带来显著的经济效益和良好的社会效益。
针对电动车充电技术的要求，为了使电动车充电器获得良好的性能指标，必须寻找最佳的充电模式。理论和实践表明，涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电组合起来的充电方式，可达到最佳的效果。同时，基于单片机控制的智能充电器，电路简单可靠，参数调整方便，具有充电时间短、能耗低、使用故障低等优点，对环保、节能型电动车和充电器的设计和开发具有重要的意义。
针对四种充电模式的特点，建立了Buck变换器控制系统的数学模型，找出每一种充电模式的传递函数，给出了双闭环控制系统传递函数框图，可以导出其中的电流调节器和电压调节器参数。采用PI调节方式，以单片机为核心，最后用编程实现。
实验结果表明，基于单片机控制的智能充电器，可方便地实现涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电四个充电过程，该充电器的效率高，调节时间快，其良好的充电特性，使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命，可满足不同电动车动力电池的复杂充电要求，具有良好的应用前景，为提高蓄电池的性能和可靠性提供一条新的、有效的途径。

论文二
摘 要
在电池问世以来一百余年的时间里，由于电池作为一种能源变换器可以方便的存储与提供电能，且具有可逆性好、电压特性平稳、使用寿命长、适用范围广、原材料丰富且可再生、使用及造价低廉等优点，得到了越来越广泛的应用，是社会生产经营活动中不可或缺的重要产品。在大力提倡环保节能、使用绿色能源的今天，电池将具有更加广阔的发展应用前景。
本课题以实际工况情况下的电池充/放电需求与充/放电条件为模型，以实现对8个电池为一组进行充/放电测量与控制为目标，通过对电池充/放电方法等的研究，设计了一种可同时对多个电池进行充/放电测量与控制的大功率智能型电池充/放电测控系统。
系统采用模块化设计，以上位PC机作为系统的主控机，以P87C669单片机作为对电池充/放电系统进行控制与数据采集的实际控制部件，可实现对电池充/放电分布式的测量与控制。通过采用按照PID控制理论设计的硬件调节电路实现对电池充/放电过程的恒流控制与调整；通过采用具有高共模抑制能力的差动放大器INA148实现对单个电池端口电压的测量；通过采用新颖的线性光耦隔离电路实现对电池充/放电电流的隔离测量；利用虚拟仪器开发平台LabView7.1进行上位机程序及界面设计，使设计的系统具有测量精度高、工作效果好、体积小、功率大、适用面广、可多台组网工作且人机界面友好的显著优点。
随着电池技术的发展，对电池充放电控制系统的智能化水平的要求将会越来越高，本课题的研制成功，对电池的大规模应用具有积极的促进作用，具有较强的实际意义与应用价值。