铅酸蓄电池充电技术、方法与设备研究

论文摘要

伴随着我国经济的快速发展，铅酸蓄电池在交通、通讯、电力等部门得到了广泛的应用。特别是阀控密封铅酸蓄电池的出现，使电动自行车等工具日益受到人们的青睐，但铅酸蓄电池充电器的发展却相对滞后。目前，市场上的铅酸蓄电池充电器智能化程度比较低，概括起来主要表现在以下几个方面：不能够动态显示充电电压和充电电流大小；充电方法不合理，不具有维护功能；充电模式单一；无法了解电池的使用状况和充电过程。针对以上情况，作者设计了以MSP430F169单片机为控制芯片的智能充电器。对智能充电器的硬件电路和软件程序进行了设计和编写。通过进行充放电实验，对智能充电器的充电方案不断修改，使充电器不但具有多种充电方式，而且具有自动控制功能和维护功能。通过对智能充电器的充放电数据进行采集，分析了在各种充电模式下，充放电曲线的异同。本论文的创新点包括：1.智能充电器采用MSP430F169单片机，它具有功耗低，外围电路简单等特点。2.所设计的智能充电器具有三种充电模式；能够动态显示充电电压和电流，并能对充电时间自动计时；用户可以调节充电电压和充电电流。3.根据铅酸蓄电池的特点，设计了自动充电模式，该模式对电池具有维护功能，能够延长电池的放电时间，提高电池的充电效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 铅酸蓄电池及充电技术在国内外的发展状况
• 1.2.1 铅酸蓄电池的国内外发展状况
• 1.2.2 充电技术国内外发展状况
• 1.3 论文研究内容及写作结构
• 2 铅酸蓄电池充电技术研究
• 2.1 蓄电池定义
• 2.2 铅酸蓄电池的工作原理
• 2.3 影响铅酸蓄电池寿命的原因分析
• 2.3.1 硫酸盐化
• 2.3.2 自放电和环境温度
• 2.3.3 水损失
• 2.3.4 正极板的腐蚀
• 2.4 铅酸蓄电池充电方法
• 2.4.1 恒压充电法
• 2.4.2 恒流充电法
• 2.4.3 脉冲充电法
• 2.4.4 变电流间歇充电法
• 2.5 稳压直流电源
• 2.5.1 线性稳压电源
• 2.5.2 开关稳压电源
• 2.5.3 两种电源的比较
• 2.6 本章小结
• 3 智能充电器硬件电路设计
• 3.1 铅酸蓄电池充电器功能设计
• 3.2 铅酸蓄电池充电器的结构
• 3.3 硬件电路设计
• 3.3.1 MSP430 控制芯片
• 3.3.2 采样电路结构
• 3.3.3 液晶屏显示电路
• 3.3.4 按键控制电路
• 3.3.5 RS232 串行标准接口电路
• 3.4 本章小结
• 4 智能充电器软件程序设计
• 4.1 软件总体设计
• 4.1.1 编程环境介绍
• 4.1.2 总体设计概述
• 4.2 显示模块程序
• 4.3 按键控制程序
• 4.4 URAT 异步串行通信
• 4.4.1 串口通讯概述
• 4.4.2 异步串口通讯初始化
• 4.4.3 波特率
• 4.4.4 串口通讯工具
• 4.5 充电计时程序
• 4.6 自动充电模式
• 4.7 电流可调充电模式
• 4.8 电压可调充电模式
• 4.9 本章小结
• 5 智能充电器实验
• 5.1 实验装置介绍
• 5.2 充电曲线分析
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 电压可调模式充电曲线
• 5.2.3 电流可调模式充电曲线
• 5.2.4 自动充电模式充电曲线
• 5.3 放电曲线分析
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 电压可调模式放电曲线
• 5.3.3 电流可调模式放电曲线
• 5.3.4 自动充电模式放电曲线
• 5.4 实验结果对比
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 发表论文和科研情况