基于单片机的智能电动车充电控制器设计

基于单片机的智能电动车充电控制器设计

摘要：电动车作为新的代步工具具有较高的环保功能，但现在大部分电动车使用的是铅蓄电池，它寿命较短，并且严重污染环境。因为电池的充电过程对电池的使用寿命有较大的影响，所以说大多数电池是充电充坏的，而不是用坏的。蓄电池的使用寿命和充电器的性能有着很大关系。本文基于智能控制与环境保护的思想，设计了电动车智能充电控制系统。该系统采用Atmel公司的AT89C52作为智能控制的主控制器，可以实现显示电动车当前充电电流、电压和已充电量，同时具有过压、过流、过温和短路断电保护的功能，从而更好的保护蓄电池性能，提高蓄电池使用寿命。

关键词：环境保护；充电控制；AT89C52单片机

第一章前言 1

1.1选题背景与意义 1

1.2国内研究现状 2

1.3本设计研究的内容 2

第二章系统总体方案设计 2

2.1系统总体概述 2

2.2 智能电动车充电器的工作原理 3

2.3 方案概述 4

2.3.1 方案的比较 4

2.3.2 方案的论证 4

2.3.3 方案的选择 4

2.4 主要芯片介绍 5

2.4.1主芯片AT89C52单片机 5

2.4.2 LM331芯片介绍 8

第三章系统硬件设计及重要元器件选型 9

3.1 智能电动车充电器的设计框架 9

3.2 单片机最小系统设计 10

3.3 显示电路设计 11

3.4 模数转换电路设计 12

3.5 按键电路设计 13

3.6 电源供电电路设计 13

第四章系统软件设计 14

4.1编译软件简介 14

4.2系统程序开发 15

4.2.1 AD转换程序设计 17

4.2.2 显示程序设计 18

第五章调试 19

5.1调试结果分析 19

5.2电路出现的问题及解决方法 19

总结 20

致谢 21

参考文献 22

附录A：程序 23

附录B：原理图 26

前言

在这个科技不断发展更新的时代，我们的生活环境却越来越糟。现在越来越多的人在追求绿色、节能、环保，电动车因为经济实惠，容易上手，无需担心堵车，最为关键的是其具有绿色、环保等多项优点，电动车已经在各大城市代替摩托车出行的方式。电动车品牌越来越多的涌现，已经成为新一代的时尚，不过电动车技术渐渐步入成熟期，想要在技术上有所突破是具有极大难度的，所以改良电动车充电器是最好的突破，达成对电动车电池的无损坏充电，必须要有智能性与普遍性。虽然看上去并不难，但要保证其的智能性是完整的，所以充电器自身需要具备自动检测功能，对于自身蓄电池的类型可进行自行探测，例如蓄电池是68V、50V的等。还应当专门为所探测的蓄电池电压类别提供数码显示、分档智能充电等功能。同时还应具备识别与检测电池电压、充电闭环控制以及铅蓄电池充电修复等功能。明明是一个简单的产品，要真正达到智能电动车充电器的要求是需要经过诸多方面功能考虑。

1.1选题背景与意义

随着社会的日益进步，科技的不断更新，电能渐渐的成为大家公认的清洁能源。因为电能是21世纪的清洁能源，可以帮助我们解决环境问题，所以电能的可持续发展尤为重要。电动车依然是出行的重要工具，他的身份已经得到各地区人的认可，发展速度相当快。充电电池应用在越来越多的电动车中，不同款式的电动车都可使用充电电池，铅蓄电池是电动车中使用最为广泛的电池，该电池具有节能、无污染等优点，这些优点都是社会公认的，但是其的污染度极高这个缺点也是社会公认的。但铅蓄电池的寿命如何，最重要的是看能否使用稳定性强的充电器进行充电，并且所使用的电池是否正确。环境问题是现今社会当中最令人堪忧的问题，越来越多人重视环保问题，电动车智能充电也成为了诸多学者研究的重心，电池的智能充电，寿命的延长，都是间接性的对环境起到保护作用。针对此问题，各国工作者都极为重视，并且付出很多努力。

设计电动汽车充电系统可达到下述几个目的：

1、可以处理电动车充电过程电流过大、不稳定、温度过高导致电池寿命减少等问题。

2、可以实时智能的控制过压、过流、过温，很大程度的提高了电池的使用寿命。

3、可延长电池寿命，减少废弃电池量，实际上就是降低污染。

总的来说，智能电动车控制器的研究，不仅能够延长电池的使用寿命，对于环境污染的改善也有极大意义。

1.2国内研究现状

当前我国电动车充电系统研究已取得一定成果，电池内部核心研究已经基本完成，再加上外部电路能够在不同电流下进行充电这项功能也已实现。大多数学者都是采用恒流技术来进行智能电动车充电器的研究。还有某些学者研究的智能电动车充电器应用的是微型处理器控制单元，大大的加强了电动车充电器的智能化。大多数学者得出的研究成果都能够为今后同等研究的学者奠定一定理论基础。

1.3本设计研究的内容

本文建立在智能控制与环境保护相关思想基础上，再联合大学阶段学习的单片机技术与模拟电子技术，进行智能电动车充电控制器的研究。该系统采用STC公司的STC89C52单片机作为智能控制的主控制器，通过电路设计能够实现显示电动车当前充电电流、电压和已充电量，具有过压、过流、过温和短路断电保护的功能，通过液晶数码管将各个参数显示出来。

参考文献

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