電動汽車智能充電系統(tǒng)開發(fā)【充電器控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計帶任務(wù)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(shè)計,優(yōu)秀,優(yōu)良,畢業(yè),課程設(shè)計,任務(wù)書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯 1．畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、重點和難點等 研究內(nèi)容 隨著社會的發(fā)展，汽車在整個社會進步和經(jīng)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(dāng)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(guān)電源技術(shù)。依據(jù)電池的充電的特性和技術(shù)要求，本設(shè)計將實現(xiàn)一種用于車載電動汽車的開關(guān)電源電池電池充電器 。 本設(shè)計的具體工 作內(nèi)容如下： 1、首先搜集國內(nèi)國外關(guān)于電動汽車充電電源方面的技術(shù)資料，深入了解其現(xiàn)狀、工作方式、實現(xiàn)方法等；著重理解關(guān)于汽車電池的充電特性和開關(guān)型充電電源的工作原理和方法、控制技術(shù)等方面的資料； 2、深入了解一種典型汽車電源充電技術(shù)要求，以及典型的開關(guān)型充電電源中相關(guān)的整流、 關(guān)控制等技術(shù)及其具體的實現(xiàn)方法。根據(jù)技術(shù)要求和實際情況，完成系統(tǒng)方案設(shè)計，包括：設(shè)計開關(guān)型 換主電路；采用單片機技術(shù)和合適的控制方法和 制技術(shù)，實現(xiàn)電池特點的充電曲線功能；進行必要的可靠性設(shè)計，使系統(tǒng)工作可靠、功 能齊備、使用方便、經(jīng)濟實用； 3、進行方案論證，確定一個最佳技術(shù)方案，按最佳方案設(shè)計系統(tǒng)的軟硬件。設(shè)計過程應(yīng)有理論分析、電路參數(shù)計算，并給出單元部件或器件的具體型號等； 4、設(shè)計系統(tǒng)樣機，進行系統(tǒng)的仿真與調(diào)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(diào)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(shè)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(shè)計相應(yīng)合理的控制電路，確保檢測系統(tǒng)的精確性。 (3)正確設(shè)計單片機的程序 ,精確地滿足充電要求 ,并且設(shè)計出操作簡單、界面直觀簡潔的人機界面。 難點： (1)如何設(shè)計控制單元，使之能夠符合單片機采集數(shù)據(jù)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(zhǔn)備情況（查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)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(shù)的迅速發(fā)展 ,蓄電池正廣泛應(yīng)用于交通運輸 ,電力 ,通信等領(lǐng)域的各種設(shè)備中 ,已成為這些設(shè)備的重要部件 ,直接影響到設(shè)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?nèi)找骊P(guān)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(shù)與蓄電池充放電技術(shù)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(guān)鍵 ,蓄電池的性能決定了電動車的性能指標(biāo) ,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(shù) ,電動車能否普及取決于電池技術(shù)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(jié) 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(chǎn)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(shù)實現(xiàn)簡易、基本可以滿足充電需求、成本低等優(yōu)點，現(xiàn)已很普遍的應(yīng)用在汽車電池充電領(lǐng)域。 參考文獻： [1] 謝自美等編著 實驗 二版） [M]中科技大學(xué) 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(xué)圖書館，- 2 - 2008 [7] 李昌林 D]. 湖北：武漢理工大學(xué)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(xué)圖書館， 2011 [10] 江秀道 D]. 江 西：南昌大學(xué)圖書館， 2011 [11] 王兆安等 M]. 西安：西安交通大學(xué)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(shè)計與仿真 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2010 [14] . M]. 2001 現(xiàn)有設(shè)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(shù)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(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)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(shè)計、系統(tǒng)誤差規(guī)避、系統(tǒng)程序和系統(tǒng)實物設(shè)計制作。其中，系統(tǒng)整體設(shè)計可以通過查閱相關(guān)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(xué)知識和查閱相關(guān)資料吸取總結(jié)已有經(jīng)驗，提高制作工藝規(guī)避系統(tǒng)誤差和偶然誤差來實現(xiàn)；軟件程序的設(shè)計和實物的制作與調(diào)試可以根據(jù)所學(xué)知識進行，對于該過程中所遇到的問題可以通過查閱 相關(guān)資料，和同學(xué)討論，詢問指導(dǎo)老師，到實驗室進行試驗等手段解決。 具體如下： （ 1）硬件設(shè)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(shè)計的。傳統(tǒng)的蓄電池充電器采用電流 /電壓負(fù)反饋的方- 3 - 法來達到恒流 /恒壓充電的目的，為了實現(xiàn)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(yīng)用 P 片機及相應(yīng)的控制電路，其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示。 （ 2） 軟件設(shè)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(shè)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(xiàn)何種異常并采取相應(yīng)的保護措施。如圖二所示 開關(guān)電源電路 電動車用蓄電池 電壓、電 流傳感器 件驅(qū)動電路 片機 A/D 轉(zhuǎn)換 220V 50源 圖一 - 4 - 檢測蓄電池電壓，電流，溫度等工作參數(shù) 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(nèi)阻等參數(shù) 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(shè)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(xì)方案的論證，主要是開關(guān)電源、驅(qū)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(shè)計和實現(xiàn)調(diào)試。 第四階段（ 4 月 3 日至 4 月 18 日）：開關(guān)電源和開關(guān)電源驅(qū)動電路的設(shè)計和實現(xiàn)調(diào)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(diào)- 5 - 試，實現(xiàn)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(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料 1、完成二萬字左右的畢業(yè)設(shè)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(shè)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(shè)計、仿真及結(jié)果說明等內(nèi)容。 2、獨立完成與課題相關(guān)、不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）。 3、設(shè)計出系統(tǒng)的硬件和軟件并完成其調(diào)試。 4、用計算機繪制 上相關(guān)硬件的原理圖、制版圖各一份。 5、根據(jù)課題任務(wù)與要求，完成系統(tǒng)設(shè)計和仿真，做出可供演示之模擬樣機。 - 6 - 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)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