智能充电系统的研发

论文摘要

随着我国汽车保有量的增加,汽车造成的环境和能源问题日益严重,电动汽车正在逐步的兴起。蓄电池在车上的应用正逐渐从传统的点火,喷射和照明向动力驱动发展,因此研究蓄电池作为动力驱动的应用具有重要意义。蓄电池的使用寿命主要受到两个因素的影响:一是电池本身的制造技术,二是电池的充电过程控制策略。为此要设计一个平台能够对不同的使用环境下的不同种类蓄电池进行充电,根据电池的状态能够自动调解电池的充电方式,能够适用于多种蓄电池,并且能够对充电控制策略进行研究。本文设计的智能充电系统主要针对车用动力蓄电池,既可以作为智能充电器使用,又可以充电控制策略的一个开发平台,其核心思想就是设计手动充电和自动充电两种模式,手动充电方式可以用来开发充电的控制策略,当一个策略完成后,将完整的程序下载到系统能,系统在以后的充电过程根据蓄电池的状态进行选择充电方式,对于不同的电池类型只需要根据其类型选择不同的充电控制程序即可,可以满足跨电池类型进行充电的目的。借助这个平台不仅可以对现有的蓄电池进行控制策略的研究,还可以对以后的新型蓄电池进行控制策略的研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 背景
• 1.2.1 蓄电池电动车上的应用
• 1.2.2 电动车的发展
• 1.2.3 蓄电池在混合动力汽车上的布置
• 1.3 智能充电系统的意义
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 本文创新点
• 1.6 绪论总结
• 第2章 动力蓄电池
• 2.1 动力蓄电池的状况
• 2.1.1 二次电池的分类
• 2.1.2 动力蓄电池的指标
• 2.1.3 各种主要的动力蓄电池
• 2.2 铅酸（LA）电池的介绍
• 2.2.1 铅酸蓄电池的制造
• 2.2.2 铅酸蓄电池SOC 和SOH
• 2.2.3 铅酸蓄电池的使用
• 2.2.4 铅酸蓄电池再利用
• 2.3 镍氢（Ni-MH）蓄电池
• 2.3.1 镍氢电池的制造
• 2.3.2 镍氢电池工作原理
• 2.3.3 镍氢电池的特性
• 2.3.4 镍氢电池的使用
• 2.4 电池充电的方法
• 2.4.1 恒流充电方式
• 2.4.2 恒压充电方式
• 2.4.3 浮充方式
• 2.4.4 涓流充电方式
• 2.4.5 分阶段充电方式
• 2.4.6 利用太阳能充电
• 2.4.7 快速充电
• 2.4.8 脉动充电
• 2.5 本章小结
• 第3章 智能充电系统硬件设计
• 3.1 嵌入式系统设计流程
• 3.1.1 嵌入式系统含义
• 3.1.2 嵌入式系统设计
• 3.1.3 硬件平台的选择
• 3.2 充电控制的主要功能要求
• 3.2.1 主要设计功能
• 3.2.2 芯片的选型
• 3.2.3 系统资源规划
• 3.3 系统总统结构
• 3.4 主控制器的结构和功能
• 3.4.1 模拟信号的输入模块
• 3.4.2 矩阵键盘的输入模块
• 3.4.3 OCMJ15x24 液晶显示
• 3.4.4 输出控制模块
• 3.4.5 外部通讯模块
• 3.5 主要模块电路设计
• 3.5.1 电源模设计
• 3.5.2 模拟信号的输入设计
• 3.5.3 矩阵键盘的输入设计
• 3.5.4 主芯片引脚控制设计
• 3.5.5 可控硅的输出设计
• 3.5.6 CAN 通讯电路设计
• 3.5.7 串口通讯电路设计
• 3.5.8 输出驱动设计
• 3.6 主要电路的模拟
• 3.6.1 常用元器件仿真模型分析
• 3.6.2 无源器件的仿真模型
• 3.6.3 有源器件的仿真模型
• 3.6.4 其它元器件的仿真模型
• 3.6.5 部分电路的仿真
• 3.7 PCB 设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 智能充电系统软件部分设计
• 4.1 开发工具介绍
• 4.1.1 开发环境介绍
• 4.1.2 嵌入式系统代码设计
• 4.1.3 软件代码工程的过程
• 4.2 编译器介绍
• 4.3 仿真器介绍
• 4.4 各个软件程序模块
• 4.4.1 系统时钟模块配置
• 4.4.2 键盘输入模块设置
• 4.4.3 液晶显示模块实现
• 4.4.4 模数转换的实现
• 4.4.5 数模转换的实现
• 4.4.6 通讯模块
• 4.5 充电控制策略
• 4.5.1 自动充电控制策略
• 4.5.2 手动充电控制策略
• 4.6 本章小结
• 第5章 仿真试验结果
• 5.1 硬件在环仿真
• 5.2 仿真功能
• 5.2.1 演示功能
• 5.2.2 自动充电功能仿真
• 5.2.3 手动充电功能仿真
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表或录用的论文