铅酸蓄电池充放电系统设计开题报告
2021-03-10 23:35:11
1. 研究目的与意义(文献综述)
目前,大多数电机车使用的电源都是铅酸蓄电池组。铅酸蓄电池因其可循环再充电的特性,以及成本低廉、使用安全、无污染等优点,在目前的工农业生产中的需求正日益增大。相应的,蓄电池的充电技术也引起了普遍地关注。一方面,传统的充电方法正常充电时,以10h或20h率电流进行充电。这时需要时间一般为10多个小时,甚至20多个小时,充电时间长,而且使用不便。另一方面,充电技术不能适应铅酸蓄电池的特殊要求,会严重影响蓄电池的寿命。国内外多年来的实践证明,铅酸蓄电池浮充电压偏差5%,电池的浮充寿命将减少一半。在其他方面,由于充电方法不正确,铅酸蓄电池也很难达到规定的循环寿命。智能充电是使实际充电电流能够动态地跟踪电池可接受的充电电流。充电系统根据电池的状态确定充电工艺参数,使充电电流自始至终处于电池的可接受充电电流曲线附近,使电池几乎在无气体析出的条件下充电,做到既节约用电又对电池无损害。目前,我国工农业运输设备对蓄电池用量极大,但是其充电设备很落后,充电方法也很不科学,急需设计出一种新型智能充电系统以满足工农业生产的需要。
对于铅酸蓄电池来讲,传统的充电方法主要有恒流充电、恒压充电和恒压限流充电。这些传统的充电方法,一方面控制电路简单,实现起来比较容易;另一方面充电时间比较长,充电方法过于单一,会对蓄电池本身造成损害,以至影响蓄电池本身的使用寿命。 针对传统的充电方法充电缓慢、安全性能不好等缺点,目前国内外陆续提出了一些新型的充电方法,如定化学反应状态法、脉冲式充电法、变电流间歇/定电压充电法、分级定流充电法、变电压间歇充电法等。对铅酸蓄电池来讲,其中的分级定流充电法己 经得到了广泛的应用。这些充电方法的原理绝大多数都是在传统方法的基础上加以改进,以便使其充电电流能够更好地逼近蓄电池的可接受充电电流曲线。 近几年开始有人采用一些更加新颖的充电方法,例如模糊控制充电法。这种充电方法开始摆脱传统充电方法的束缚,将模糊控制技术引入充电方法,利用模糊控制本身适合处理多输入多输出非线性系统的优势,能够更好的处理蓄电池充电过程中的时变性和抗干扰等常规控制方法所难以解决的问题。
近20多年来,开关电源沿着下述两个方向不断发展。第一个发展方向是对开关电源的核心单元--控制电路实现集成化。 1977年国外首先研制成功一pwm(脉冲宽度调制,以下简称脉宽调制)控制器集成电路,美国motoroh公司、silicon general公司、unitrode公司等相继推出一批pwm芯片,其典型产品有mc3250、sg3524、uc3842等。在此基础上,国外又研制出开关频率达1mhz的高速pwm、pem(脉冲频率控制)芯片,典型产品如 uc1825。第二个发展方向则是对中、小功率开关电源实现单片集成化。这大致分两个阶段:20世纪80年代初,意-法半导体有限公司(sgs-thomson,简称ts)率先推出l4960系列单片机开关式稳压器。st公司于90年代初又推出了l4970a系列产品,包括l4970a、l4977a。该公司在 1998年还研制出l4978型单片开关式稳压器。其共同特点是将脉宽调制器、功率输出级、保护电路等集成在一个芯片中,但使用对需配工频变压器与电网隔离,适合制作低压可调式输出(5.140v)、大功率(400w以下)、大电流(l.5l0a)、高频率(电源效率可超过90%)的开关电源。但从本质讲,它们仍属于dc/dc电源变换器。
2. 研究的基本内容与方案
一.研究的基本内容包括:
1:蓄电池充放电装置主电路的设计;
2:蓄电池充放电装置的检测电路设计;
3. 研究计划与安排
第1周:明确设计任务,确定设计的技术参数,查阅资料。
第2周:阅读技术资料,确定设计选型和技术方案。
第3周:完成开题报告。
4. 参考文献(12篇以上)
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