蓄电池快速充电的模糊控制

论文字数:14757,页数:33

摘要
 电动自行车由于它独特的优点，受到使用者的青睐，正如日中天地快速发展。然而电池是电动自行车的“心脏”，是决定电动自行车性能的主要部件之一，其使用效率直接影响电动自行车的使用寿命。电动自行车用密封铅酸蓄电池具有充电制度严格，同样的电池在不同的充电条件下会表现出很大的性能差别，统计数据说明，90%的电动自行车用“电池不是被用坏的，而是被充坏的”。
 本文首先在对铅蓄电池充电特性研究的基础上，综述了国内外电动车用铅蓄电池充电方法的现状与发展，然后具体分析由于蓄电池充电时充电电流与充电时间的非线性，导致传统的控制方法对充电过程进行控制的效果不佳的原因，提出了一种利用模糊控制技术进行对充电过程智能控制的方法，并对该技术进行了原理实现。
 提出的铅蓄电池的智能充电器系统设计方案是以PIC16C712单片机为控制核心,能正确地监控和测量被充铅蓄电池的状态。对电池的充电过程进行了优化控制，提高了充电速度与效率，从而提高了电池寿命。
 
关键词：电动自行车、铅酸蓄电池、模糊控制、智能充电

Abstract
 Electric bike is a green personal traffic transportation. There are many advantages for electric bike, such as: non-pollution, saving labor, safety, convenience. So the electric bike market in mainland of China is very large. The storage battery is the heart of electronic bicycle, which is one of the key parts of the electronic bicycle. The storage battery''''s performance affects the life of electronic bicycle. However, the same battery under different charge condition will present different performance. The survey has shown 90% E-bike battery isn''''t work because of not suitable charging method.
 This paper investigates the charging characteristic of lead-acid battery firstly,and gives an overview  of domestic and international E-bike battery charger situation and tendency .Then, according to analysis of non-linearity of charging current-charging time on rechargeable battery, we can get an conclusion that traditional control algorithms are not suit to control the charging process. This paper presented the realization of E-bike lead-acid battery Charger based on a fuzzy control technology.
 The core of smart lead-acid battery Charger is single-chip PIC16C712.The charger can monitor and detect the state of battery in right way. It can control the charging process optimally, reduce charging time , increase the efficiency and life of battery .

Keywords：Electronic bike，Lead-acid battery，Fuzzy control，Intelligent charging

目录
摘要 I
Abstract II
第1章 引言 1
1.1 本课题研究的背景 1
1.2 本课题研究的意义 2
第2章 铅酸蓄电池充电机理的研究 3
2.1 铅酸蓄电池的充电特性 3
2.1.1 铅酸蓄电池充电过程分析 3
2.1.2 铅酸蓄电池充电过程中电压的变化 3
2.2 影响电池快速充电的主要因素 4
2.3 铅酸蓄电池快速充电的原理 5
2.3.1 马斯定律 5
2.3.2 铅酸蓄电池快速充电的原理 5
第3章 铅蓄电池的充电方法 7
3.1 常规充电法 7
3.1.1 恒流充电法 7
3.1.2 阶段充电法 7
3.1.3 恒压充电法 8
3.2 快速充电技术 9
3.2.1 脉冲式充电法 9
3.2.2 Reflex快速充电法 9
3.2.3 变电流间歇充电法 10
3.2.4 变电压间歇充电法 11
3.2.5 变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法 11
3.3 智能充电方法简介 12
3.4 几种常用充电方法的比较总结 12
3.5 充电技术的难点 13
第4章 模糊控制充电技术探讨 15
4.1模糊控制充电技术 15
4.2模糊充电控制技术的一种实现 15
4.2.1 总体设计 15
4.2.2 系统主要单元电路 17
4.2.3 充电策略 18
4.2.4关键技术解析 19
4.2.5软件构架 23
4.3 充电实验 25
第5章 结论 26
致谢 27
参考文献 28