電動汽車智能充電系統(tǒng)開發(fā)【充電器控制系統(tǒng)設計優(yōu)秀畢業(yè)課程設計帶任務書+開題報告+外文翻譯】,電動汽車,智能,充電,系統(tǒng),開發(fā),充電器,控制系統(tǒng),設計,優(yōu)秀,優(yōu)良,畢業(yè),課程設計,任務書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯 1．畢業(yè)設計的主要內容、重點和難點等 研究內容 隨著社會的發(fā)展，汽車在整個社會進步和經濟發(fā)展中扮演著非常重要的角色，而 汽車尾氣的排放卻已成為大氣主要污染源，同時也由于世界石油資源的日趨緊張，都迫使當今社會向無污染和節(jié)能的方向發(fā)展，在此背景下，擁有解決這兩大難題而面世的電動汽車將是未來陸地交通工具發(fā)展的必然趨勢。電池充電器是電動汽車不可缺少的部份。源于提高電能的使用效率，目前充電器一般采用開關電源技術。依據電池的充電的特性和技術要求，本設計將實現一種用于車載電動汽車的開關電源電池電池充電器 。 本設計的具體工 作內容如下： 1、首先搜集國內國外關于電動汽車充電電源方面的技術資料，深入了解其現狀、工作方式、實現方法等；著重理解關于汽車電池的充電特性和開關型充電電源的工作原理和方法、控制技術等方面的資料； 2、深入了解一種典型汽車電源充電技術要求，以及典型的開關型充電電源中相關的整流、 關控制等技術及其具體的實現方法。根據技術要求和實際情況，完成系統(tǒng)方案設計，包括：設計開關型 換主電路；采用單片機技術和合適的控制方法和 制技術，實現電池特點的充電曲線功能；進行必要的可靠性設計，使系統(tǒng)工作可靠、功 能齊備、使用方便、經濟實用； 3、進行方案論證，確定一個最佳技術方案，按最佳方案設計系統(tǒng)的軟硬件。設計過程應有理論分析、電路參數計算，并給出單元部件或器件的具體型號等； 4、設計系統(tǒng)樣機，進行系統(tǒng)的仿真與調試，給出硬件電路原理圖和制版圖（機繪）、軟件框圖和程序清單；完成樣機制作和調試。 研究重點及難點 重點： (1)電動汽車智能充電系統(tǒng)的硬件電路設計，使基本硬件電路能滿足測距量程要求和基本精度要求； (2)選擇合適的電壓，電流，溫度等傳感器 ,并設計相應合理的控制電路，確保檢測系統(tǒng)的精確性。 (3)正確設計單片機的程序 ,精確地滿足充電要求 ,并且設計出操作簡單、界面直觀簡潔的人機界面。 難點： (1)如何設計控制單元，使之能夠符合單片機采集數據要求的同時能夠滿足使用要求。 (2)如何合理單片機程序，使之能精確 對傳感器的輸入信號進行采集、對電源- 1 - 專用芯片 行控制、對異常進行處理等工作 。 (3)如何消除溫度對充電的影響，使測量精度更加精確。 (4)如何選擇充電策略和算法，使充電系統(tǒng)滿足要求。 2．準備情況（查閱過的文獻資料及調研情況、現有設備、實驗條件等） 研究概況及發(fā)展趨勢 蓄電池是 汽車必不可少的一部分，可分為傳統(tǒng)的鉛蓄電池和免維護型蓄電池。隨著電力電子技術的迅速發(fā)展 ,蓄電池正廣泛應用于交通運輸 ,電力 ,通信等領域的各種設備中 ,已成為這些設備的重要部件 ,直接影響到設備的壽命和可靠性。電動車作為具有零排放優(yōu)點的“綠色”交通工具成為人們日益關注的焦點 ,而蓄電池及電池管理系統(tǒng)是電動汽車發(fā)展的“瓶頸”。世界各國都投入大量的人力物力進行開發(fā)研究 ,我國在這方面的研究剛剛起步 ,汽車工業(yè)發(fā)達國家的研制工作也不很完善 ,這其中有蓄電池技術與蓄電池充放電技術兩大難點。 蓄電池作為電動汽車的動力源而成為電動車發(fā) 展的關鍵 ,蓄電池的性能決定了電動車的性能指標 ,其能量密度決定了電動車一次充電的續(xù)駛里程 ,其功率密度則決定了電動汽車的加速性能和最高車速。因此 ,在某種意義說電動車的成敗首先取決于電池技術 ,電動車能否普及取決于電池技術是否有突破性進展。 對 于 蓄電 池 ,傳 統(tǒng) 充 電 方法 主 要 有 恒 壓 充 電、恒 流 充電 或 者 兩者相 結 合 等 方 法 ,這 些 充 電 方 法 沒 有 動 態(tài) 的 跟 蹤 蓄 電 池 可 接 受 的 充 電電 流 的 大 小 ,實 踐 證 明 這 些 充 電 方 法 不 但 是 充 電 時 間 長 而 且 還 很 容易 對 蓄電 池 過 沖 ,減 少 蓄電 池 的 壽 命 。 通過了對恒壓充電與恒流充電 2 種方法的改進 ,產生了一種傳統(tǒng)的充電方法 :分段 式充電方法。該充電方法具有技術實現簡易、基本可以滿足充電需求、成本低等優(yōu)點，現已很普遍的應用在汽車電池充電領域。 參考文獻： [1] 謝自美等編著 實驗 二版） [M]中科技大學 出版社， 2002 [2] 陳尚松編著 M]子工業(yè)出版社， 2005 [3] 徐科軍主編 M]4] 趙亮，侯國銳編著 語言編程與實例 [M]民郵電出版社，2003 [5] 王舒妍，豐茂 [J]. 科技資訊， 2014， 21: 126] 劉國棟 D]. 湖北：武漢科技大學圖書館，- 2 - 2008 [7] 李昌林 D]. 湖北：武漢理工大學圖書館， 2008 [8] 段朝偉，徐海剛 J]. 電子器件，2013， 2: 419] 詹春娟 D]. 江西：華東交通大學圖書館， 2011 [10] 江秀道 D]. 江 西：南昌大學圖書館， 2011 [11] 王兆安等 M]. 西安：西安交通大學出版社， 2001 [12] 耿淬，孫志平 M]. 北京：高等教育出版社 ， 2002 [13] 周潤景等 電路及單片機設計與仿真 [M]. 北京：北京航空航天大學出版社， 2010 [14] . M]. 2001 現有設備和實驗條件 個人 計算機 、 51 單片機開發(fā)板、示波器、直流穩(wěn)壓電源、數字萬用表、電烙鐵，開放實驗室、開放圖書館 3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設計資料 實施方案 本課題有三個主要問題需要解決，分別是系統(tǒng)整體設計、系統(tǒng)誤差規(guī)避、系統(tǒng)程序和系統(tǒng)實物設計制作。其中，系統(tǒng)整體設計可以通過查閱相關資料和借鑒工業(yè)成品來解決；系統(tǒng)誤差規(guī)避主要通過所學知識和查閱相關資料吸取總結已有經驗，提高制作工藝規(guī)避系統(tǒng)誤差和偶然誤差來實現；軟件程序的設計和實物的制作與調試可以根據所學知識進行，對于該過程中所遇到的問題可以通過查閱 相關資料，和同學討論，詢問指導老師，到實驗室進行試驗等手段解決。 具體如下： （ 1）硬件設計 目前，電動車電池作為一種儲能裝置，主要以鉛酸蓄電池為主，充電器是專門針對鉛酸蓄電池所設計的。傳統(tǒng)的蓄電池充電器采用電流 /電壓負反饋的方- 3 - 法來達到恒流 /恒壓充電的目的，為了實現充電過程各種工作參量的實時監(jiān)測及智能多段式充電策略的精確控制，引入電流 /電壓反饋環(huán)，應用 P 片機及相應的控制電路，其硬件結構框圖如圖 1 所示。 （ 2） 軟件設計 片機的軟件模塊主要完成對傳感器的輸入信號進行采集、對電源專用芯片 行控制、對異常進行處理等工作。在設計過程中，軟件系統(tǒng)每隔 10 s 檢測一次電壓和電流； 每隔 20 s 檢測一次溫度。如有異常，系統(tǒng)將通過示用戶出現何種異常并采取相應的保護措施。如圖二所示 開關電源電路 電動車用蓄電池 電壓、電 流傳感器 件驅動電路 片機 A/D 轉換 220V 50源 圖一 - 4 - 檢測蓄電池電壓，電流，溫度等工作參數 蓄電池 是否接上？ 系統(tǒng)初始化 開始 電池是否深度放電？ 涓流短時充電 檢測電壓，電流，溫度，計算充電時間 是否有異常？ 是否完成？ 恒壓均衡充電 檢測電壓，電流，溫度，計算充電時間，計算 dv/dt，di/態(tài)內阻等參數 是否有異常？ 是否完成？ 恒流快速充電 檢測電壓，電流，溫度，計算充電時間 是否完成？ 進入浮 充狀態(tài) 異常處理 是否有異常？ Y N N Y Y N N N N N Y Y Y Y Y 圖二 進度實施計劃： 第一階段（ 2 月 28 日至 3 月 6 日）：整體方案的設計，查找資料，畫出原理框架圖，提交硬件原理草圖一份。 第二階段（ 3 月 7 日至 3 月 17 日）：詳細方案的論證，主要是開關電源、驅動和電壓 電流檢測部分。 第三階段（ 3 月 18 日至 4 月 2 日）：單片機和電壓電流檢測電路的設計和實現調試。 第四階段（ 4 月 3 日至 4 月 18 日）：開關電源和開關電源驅動電路的設計和實現調試。 第五階段（ 4 月 19 日至 4 月 30 日）：各部分電路拼接，整體系統(tǒng)的硬件、軟件調- 5 - 試，實現最終樣機。 第六階段（ 5 月 1 日至 5 月 15 日）：整理外文文獻、論文。 預期提交的畢業(yè)設計資料 1、完成二萬字左右的畢業(yè)設計說明書（圖表資料齊全，附參考文獻≥ 15 篇，英文≥ 1 篇）；畢業(yè)設計說明書（論文）中需包括： 300詞英文摘要；電路原理和方案 比較、理論計算、硬件設計、仿真及結果說明等內容。 2、獨立完成與課題相關、不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）。 3、設計出系統(tǒng)的硬件和軟件并完成其調試。 4、用計算機繪制 上相關硬件的原理圖、制版圖各一份。 5、根據課題任務與要求，完成系統(tǒng)設計和仿真，做出可供演示之模擬樣機。 - 6 - 指導教師意見 指導教師（簽字）： 2016 年 03 月 日 開題小 組意見 開題小組組長（簽字）： 2016 年 03 月 日 院（系、部）意見 主管院長（系、部主任）簽字： 2016 年 03 月 日