智能充电器课程设计

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1、 目录 1. 概述(3) 2. 蓄电池特性和充电介绍(4) 2.1 蓄电池介绍.(4) 2.2 蓄电池充电特性介绍.(5) 3. 智能充电器电路设计介绍.(6) 3.1 设计思想(6) 3.2 整体框图(6) 3.3 补充(6) 4. 元器件清单及各部分电路.(7) 4.1 元器件清单（） 4.2 电源(7) 4.3 恒流源设计(8) 4.4 涓流源设计(9) 4.5 三五计数器的接入功能(9) 4.6 实际检测(10) 5.电路的安装与调试(11) 5.1 仿真电路(11) 5.2 各部分原件仿真参数.（12） 5.3 实验总结(14) 附录 1 心得体会(17) 2 参考文献.(19) 鸣

2、谢.(20) 1 概述 可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点，广泛应用 于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。但是不同类型的电池如镍镉电 池（Nicd）、镍氢电池（NiMH）和锂离子电池具有不同的充电特性和过程。不 同的电池应采用不同的充电控制技术。常用的控制技术有：电压负增量控制、 时间控制、温度控制、最高电压控制技术等。其中电压负增量控制是目前公认 的较先进的控制方法之一。充电时，当测量到电池电压负增量时就可以确定该 电池己经充满，从而将充电转变为涓流充电。时间控制预定充电时间，当充电 时间达到后，使充电器停止充电或转为涓流充电，这种方法较安全。温度控制 法是当电池

3、达到充满状态时，电池温度上升较快，测量电池温度或温度的变 化，从而确定是否对电池停止充电。最高电压控制则是根据充电电池的最高允 许电压来判断充电状态，这种方法灵活性较好。本文介绍一种智能充电器，能 对镍镉电池（Nicd）、镍氢电池（NiMH）和锂离子电池进行充电，并对充电电 池具有自动检测能力。 铅酸蓄电池充电器引采用三段式充电，品质优，性能好，充电饱和度高， 能够提升蓄电池的使用寿命。需通过通过 UL、CE 认证，并且符合 RoHS 指令。 目前，铅酸蓄电池充电器已经发展到第五代，最新升级版充电器是在第 四代继电器保护的基础上采用更先进的集成 IC 电脑芯片控制系统，技术更 加先进，充电过程

4、更加智能化；它具有充电电压和电瓶容量范围广、短路自 动保护、安全系数高、热量小、效率高、对电瓶无任何损害、体积小重量轻 便于安置等特点。是现在市场上最先进的智能充电器。可用作摩托车、电动 车、汽车-12V/1Ah-28Ah 电瓶、蓄电池的充电； 2 蓄电池特性及充电介绍 2.1 蓄电池介绍 定义：放电到一定程度后，经过充电又能复原续用的电池。 蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地 方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。 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 1.28%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

5、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，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充 电时，两极分别生成铅和二氧化铅。撤去去电源后，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。铅蓄电池在使用一段时间后要补充 蒸馏水，使电解质保持含有 2228%的稀硫酸。 放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O 负极反应: Pb + SO42-

6、- 2e- = PbSO4 总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电, 向左反应是充电) 图 2.1 常见蓄电池 铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下： 图 2.2 蓄电池 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； 2.2 蓄电池充电特性 电动车用蓄电池的容量以下列条件表示之： 蓄电池电解液比值 1.280/20 放电电流 5 小时的电流 放电终止电压 1.70V/Cell 放电中的电解液温度 302 1.放电中电压下降 放电中端子电压比放电前之无负载电压（开路电 压）低，理由如下： (1)V=E-I.R V：端子电压(V) I：放电电流(A) E：开路电压(