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电动车快速充电站的设计

作　者: 杨亚北
导　师: 应建华
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 电动自行车快速充电站自动极性识别 PI调节
分类号: TM910.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

针对目前电动自行车行驶途中蓄电池电量用完而无法继续行驶这一普遍存在的问题,设计一款无人值守的投币式电动车快速充电站,根据实验情况,充电十分钟就可以行驶五到十公里,解决了电动车中途没电的尴尬问题,可大量应用在街边合适的位置。详细研究了铅酸蓄电池快速充电原理,在保证充电速度的情况下尽量减小蓄电池的极化效应,采用大电流快速充电方法给电动车蓄电池充电,正常充电时间为10分钟,总充电时间限制为30分钟,保证了充电的快速安全性。根据蓄电池电压特性来调整充电电流和最高充电电压,根据蓄电池的极性自动调整充电电源的输出极性,保证了该充电站可以对任何电动自行车充电。通过语音和LED显示来提示操作,保证了使用的易用性。该充电站开关稳压电源采用单端反激拓扑结构,输出电压在DC24V—80V范围内调节,满载功率为500W,详细设计了开关变压器以及变压器初级吸收网络;采用电流型PWM控制器UC3842来实现功率开关管的开关控制,配合由运放组成的PI调节器来实现电压环和电流环的双环反馈调节,采用线性光耦PC817做反馈信号的隔离;采用双控制器架构,分为电源和人机交互两个硬件系统,通过UART通信来实现信息交互。其中控制器采用STM8系列低成本MCU,电源板系统主要作用为采集电源电压电流以及温度信号,实现各种特殊情况保护以及充电流程控制,人机交互系统主要显示电压电流信息,以及播放语音提示。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第1章绪论  7-18
  1.1 研究背景  7
  1.2 国内外研究现状  7-11
  1.3 电动车铅酸蓄电池原理与极化现象  11-14
  1.4 快速充电原理与实际应用  14-16
  1.5 论文开展的工作和特色  16-18
第2章快速充电站总体设计  18-24
  2.1 充电站应用场景设计  18-19
  2.2 充电站技术功能以及指标  19-24
第3章充电站电路系统设计  24-56
  3.1 快速充电站整体电路系统架构  24
  3.2 开关电源板设计  24-47
  3.3 人机交互系统设计  47-52
  3.4 软件流程设计  52-56
第4章实测数据与结果  56-61
  4.1 测试平台  56
  4.2 测试波形  56-61
结论  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
附录一硕士期间发表论文  66

电动车快速充电站的设计

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