间歇式脉冲三段式充电器的设计

铅酸蓄电池三段式智能充电器设计毕业论文前言如今，越来越多的家庭开始拥有自己的汽车，根据国家统计局的统计数据显示，在2003年，全国民用汽车保有量达到2400多万辆，这其中私人汽车的数量为1219万辆。

但是，大多数人对汽车的主要部件的维修和保养知识极为欠缺，所以，造成汽车故障频出，而蓄电池电池的作用是汽车驱动系统的惟一动力源。

而在装备传统发动机与蓄电池的混合动力汽车中，蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色，也可充当辅助动力源的角色。

由此可见蓄电池在汽车中起着十分重要的作用。

如果蓄电池工作不良，说不准哪天就能把您的车撂在路上，影响大家的出行和安全，所以注意蓄电池的日常维护就显得尤为重要。

蓄电池的主要使用过程中不可避免的要用充电器进行充电，而充电器的好坏则直接影响蓄电池的效用。

于是我决定对汽车电瓶充电器进行研究，期望能对这方面的知识有所认识。

在确定该课题后，通过阅览相关书籍和网上查阅等途径研究了蓄电池的工作环境、充放电方式和结构原理，对蓄电池的充电器所满足的条件有了框架性的认识，然后通过查阅资料，完成了对现有充电器的结构认识，之后，在总结现有充电器电路的优缺点之后，设计了这个充电器，该充电器除了完成对蓄电池充电的基本功能外，同时增加了极性保护和充电指示功能，满足了人们对蓄电池充电器的基本要求。

同时，在阅读本文后，也能对蓄电池有一定的认识和了解，有利于在日常生活中对蓄电池的正确使用和维护保养。

第一章绪论1.1蓄电池的发展历史法国科学家普兰特在19世纪50年代发明了开口式铅酸蓄电池，到现在已经有近150年的发展历程。

到20世纪初，铅酸蓄电池已经经过了几十年的研发和改进，也提高了蓄电池的循环使用时间、高倍率的放电、能量密度等的性能。

然而，开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点：气体扩散出来时会有酸雾形成，会慢慢的腐蚀周围金属设备，对人体健康不利，并污染了环境；在蓄电池充电的末期水会分解为氢气，氧气析出，而且需要经常加酸、水，平时的维修工作繁重，严重限制了蓄电池的应用。

自制恒流、限压、脉冲三特性充电器
 自制恒流、限压、脉冲三特性充电器
 一、工作原理
 当电路加电时，IC1为IC2提供+5V工作电压，IC2②、⑥脚设定的1.44V 电位比IC2③、⑤脚从电池端采样电位要高，因此①、⑦脚输出低电平，使Q1、Q2导通，12V电源通过Q1、Q2的c-e极和限流电阻R8、R12分别对电池E1、E2恒流充电，同时限流电阻两端的电压降使LED2和LED4点亮发绿光指示正在充电，而LED3和LED5却被三极管短路熄灭。

 当电池充满时，IC2同相输入端反馈进来的电位上升达到或超过1.44V 时．比较器翻转，IC2①、⑦脚输出高电平，Q1，Q2截止，达到限压功能．这时LED3、LED5点亮发红光指示充电终止。

同时电源通过R6~R8和R10~R12分别对电池E1、E2浮充电。

 二、设计与制作。

用SG3525A设计的三段式充电器
电路图说明：
1.第一阶段恒流充电模式。

根据充电电池的充电曲线，这一阶段电压是逐步上升的，电池电压达不到电路设定的限压值。

恒流是通过R17上采样的电压C_SEN和电路设定的电压（R28,R30,R29,R34）差放大，使D9，光耦导通。

这一阶段LED_RED灯亮， LED_GREEN 灯灭，D7是截止状态，D8为正向导通。

2.第二阶段高恒压充电模式。

这一阶段电池电压升高到了由TL431设定的电压，并且根据电池的特性，充电电流是逐步减小的。

LED_RED灯依然亮。

3.第三阶段低恒压充电模式（涓流冲）。

由第二阶段的电流减小，当电流减小到一定值，由R17采样的电压C_SEN低于LM324的10脚电压，13脚变低，LED_RED灯灭，LED_GREEN 灯亮，D8截止，D7正向导通，充电电压由高恒压变为低恒压。

充电进入涓流充电模式。

CD4060是定时用，当充电电流采样的电压低于LM324的9脚电压值就开始计时，当定时时间到强迫电路进入第三阶段。

（这个8脚和9脚可以互换用于不同目的的判断条件）。

专利名称：一种三段式加脉冲智能电动车充电器专利类型：实用新型专利
发明人：刘琼,蔡继宗,周明
申请号：CN201420602339.4
申请日：20141020
公开号：CN204118838U
公开日：
20150121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种三段式加脉冲智能电动车充电器，包括电源开关转换、电源输出、单片机智能控制部分，场效应管Q3为正脉冲控制器件和反接保护控制器件，电池BT1正极经电阻R48和场效应管Q5到电池BT1负极形成放电回路，经单片机U1控制产生负脉冲。

本实用新型以传统三段式充电为基础，在恒压段加入温度补偿及正负脉冲充电控制，有效减少电池硫化及电池极化产生的热量，提高充电效率，延长电池使用寿命，充电器本身包含反接保护、温度补偿、过温保护、限时充电、LED报警、正负脉冲等功能，舍弃传统的运算放大器结构，所有功能由单片机U1控制完成，体积小、适用于大批量生产。

申请人：广州市江科电子有限公司
地址：510000 广东省广州市番禺区石壁街屏二村荔枝岗之二
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
更多信息请下载全文后查看。

电动车三段式充电器原理和维修技巧恒流，恒压和浮充是三段式充电的三个必须阶段，它的充电曲线见图2，对48V蓄电池而言，可以这样来描述其充电过程，在充电开始时保持一个充电电流1.8-2.5A，直到时间t1，此时充电电压逐渐上升---即恒流充电阶段；当充电电压上升到58.5-59.5V时，立即保持这个充电电压不变直到时间t2，此时充电电流逐渐下降---即恒压充电阶段；当充电电流下降到400-500mA的转换电流时，充电器立即转为55.5-56.5V的小电流充电---即浮充阶段。

三段式充电是一个自动充电的过程，要实现对充电电流和电压的自动控制，在电路的输入和输出之间必须有一个闭环的反馈回路，通过对输出电流和电压的反馈取样，再经过控制电路对信号的处理输出控制信号去调整输入端的工作状态，从而达到自动控制的目的。

下面以TL494为中心组成的一款充电器为列来比较详细的解说一下三段式充电的控制和转换过程（见图1）。

TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路，主要应用在各种开关电源中,TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、AMP1和AMP2误差放大器、死区比较器，PWM比较器以及输出电路等组成，其中1、2脚是AMP1的同相和反相输入端；3脚是AMP1和AMP2的公共输出端，4脚外接C4使电源软启动，5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容，7脚为接地端；8、9 脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极；12脚为电源供电端；13 脚为输出控制端，该脚接地时为并联单端输出方式，接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,15、16脚是AMP2的反相和同相输入端。

TL494的内部资料见图3.图1中的电流检测A和C点分别通过R13，R31等接至电源地上，利用充电电流流过R29产生的压降为IC1内AMP2电流误差放大器和IC2内比较器1提供充电电流检测的取样电压，因整机地接输出负极，所以从电源地（即C6负端）取得的电压为负电压，充电电流越大，在R29上产生的压降越大，由电源地取得的负电压就越大；图中IC1的AMP2电流比较器的（16）脚接地，（15）脚电压由R13引入电流检测负电压和由R14接+5V引入的正电压叠加而成，当（15）脚叠加电压为正时，AMP2输出低电平，对输出脉宽无控制作用，为负时AMP2输出高电平，使输出脉宽受控减小直至为0；在IC2的比较器1中，其（3）脚接地，（2）脚电压由R31引入的电流检测负电压和由R35接+5V引入的正电压叠加而成，当IC2的（2）脚电压为正时，比较器1输出低电平，LED2充电灯（橙色）灭，充满灯（黄色）亮，散热风扇停转；为负时，比较器1输出高电平，LED2充电灯亮，充满灯灭，散热风扇转动；在设计时由于R35（100K）比R14（24K）大很多，只有当充电电流下降到400-500mA时才能使IC2的（2）脚叠加电压为正，这时IC2的比较器1输出低电平，使充满灯亮，散热风扇停转，预示充电即将完成。

全CMOS三段式锂电池充电器设计
周祖德;徐超
【期刊名称】《武汉理工大学学报》
【年(卷),期】2006(28)4
【摘要】针对锂电池的化学特性,给出了一种全CMOS工艺的锂电池充电IC的设计方案。

将锂电池充电过程分为涓流充电、常流充电和常压充电3个过程,并为此设计了3段式的充电结构。

同时该充电IC还集成了过流检测、温度控制等电路。

实验结果表明,其充电过程符合锂电池的化学特性,有效地提高了芯片的能量效率,降低了芯片功耗,缩短了充电时间。

【总页数】4页(P109-111)
【关键词】锂电池;低压降稳压器;常流源
【作者】周祖德;徐超
【作者单位】武汉理工大学信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN710.2
【相关文献】
1.间歇式脉冲三段式充电器的设计 [J], 王维斌
2.面向大电流便携式电子产品的完整电池充电器解决方案用于锂离子／磷酸铁锂电池的3．5A充电器可实现USB与墙上适配器输入的多路复用设计要点496 [J],
3.基于单片机的三段式智能充电器设计 [J], 文亚辉
4.Trimble锂电池充电器的设计 [J], 王天尧;彭定华;王雪玲
5.Trimble锂电池充电器的设计 [J], 王天尧;彭定华;王雪玲
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三段充电器工作原理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!在我们日常生活中，充电器是必不可少的电子产品之一。

三段式智能电动车充电器通用原理大全第一篇：三段式智能电动车充电器通用原理大全三段式智能电动车充电器通用原理大全三段式充电方式是目前比较常见、应用比较广泛的电动车充电方式。

这种充电方法能够有效提高电动车充电效率，并有效保障充电安全，延长电动车电池的使用寿命。

三段式充电在充电起始阶段，用限流充电，也称为恒流充电；在充电中期：改为定压充电；而在充电后期：也是定压充电，但定压值比中期降低了一些，称为涓流充电，也称为浮充，在这一阶段，还可以采用脉冲模式。

如上图所示，1是充电状态轮换电流检测比较器，2是充电电流限流检测反馈放大器，3是电池电压检测反馈放大器（基本基准电压为第三阶段涓流充电恒压值）。

高标电动车充电器是雅迪电动车、爱玛电动车、新日电动车等全国整车制造前30强企业的御用电动车充电器。

下面来简单说一下三段式电动车充电器工作状态的转化条件：（1）充电电流＞基准电流1，进入第一阶段电流：充电电流＝基准电流2＞基准电流1，进入第一阶段基准电流1＜充电电流＜基准电流2，进入第二阶段（2）充电电流＜基准电流1，进入第三阶段需要说明的是，1、各控制信号共同作用的结果，控制开关电源振荡脉冲的宽度即开关管的通断比，通断比越大，输出电压高，充电电流就大。

高标电动车充电器有着限压保护等多重保护功能。

2、阶段的确定，是预先设定，赋值给电压比较器，充电电流或充电电压都是通过取样，并与电压比较器的赋值进行比较，通过电压比较器的输出改变电压负反馈量的大小，去控制输出电压。

不同的电压负反馈比例和电流负反馈量结合形成不同的充电阶段。

3、第一阶段电流反馈起主导作用，实质是限流（恒流）；第二阶段电压负反馈和电流负反馈共同作用，主导作用由电流负反馈转向电压负反馈第三阶段电压反馈起主导作用。

后两个阶段实质上均是恒压阶段，差别是第三段的恒压值低于第二阶段的恒压值。

以上是三段式电动车充电器的基本原理，在日常多多接触，大家都会对其中的原理深入了解。

基于三段式充电控制方案的电动汽车智能充电器设计1.引言电池是电动汽车的关键动力输出单位，在铅酸蓄电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池和燃料电池等几种常用电池中，因为具有能量比大、重量轻、温度特性好，污染低，记忆效果不明显等特点，镍氢电池在电动汽车中使用很普遍。

然而由于充电方法的不正确，造成充电电池的使用寿命远远低于规定的寿命。

也就是说很多电池不是被用坏的而是被充坏的，可见充电器的好坏对电池寿命有很大的影响。

基于此，本文提出一种使用3 段式充电控制方案的智能充电器的设计方案，能有效的提高充电效率，延长电池的使用寿命。

2.控制方法介绍常用的充电终止控制方法包括：定时控制法，电压控制法，电流控制法和综合控制法。

定时控制法是指用定时系统来控制整个充电时间，时间没定值到达时，对电池停.止充电。

常用的电压控制法包括最高电压法(Vmax)，电压负增量法(△V)，零电压增量法(0△V)常用的温度控制法包括最高温度法(Tmax)，充温升法(△T)。

温度变化率(△T/△t)，最低温法(Tmin)。

综合控制法是指综合使用上述控制方法中的几种控制方法。

相对于传统的定电压和定电流充电法三段式充电理论则可以大大提高电池的充电效率。

三段式充电采用先恒流充电，再恒压充电，最后采用浮充充电。

如果充电前电池处于深度放电状态则还要在充电前进行预充电。

3.系统硬件构成3.1 总体硬件设计充电对象为镍氢电池，采用电压，电流反馈的方法来达到恒流，恒压充电的目的，同时对充电过程中的各种参数进行检测和控制。

该充电器的总体设计如图1。

该方案中开关电源的最大输出功率为2.4KW，交流输入范围为1 76V- 264V，充电器电路主要包括主充电电路和辅助控制电路两部分，整个电路的工。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 本科生毕业论文（设计）题目：60V三段式智能电池充电器设计专业代码： 080604作者姓名：周乐平单位：物理科学与信息工程学院指导教师：于会山2011年 5 月26日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)2 充电器原理 (2)2.1铅酸蓄电池的充电以及放电特性 (2)2.2充电器的工作原理 (3)3 本设计的硬件设计 (4)3.1使用芯片介绍 (4)3.2电路总体设计 (9)3.3本设计的硬件工作原理 (10)3.4本设计的硬件主要工作原理图及实现 (12)4三段式电池充电器设计的优点 (15)4.1设计可实现的功能 (15)4.2设计的主要技术创新点 (16)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)摘要该设计公开了一种通用型快速智能充电器，其主要由电池检测分析模块、充电参数调整与动态控制模块、综合控制检测模块、充电模块和指示模块构成。

该充电器采用KA3842、LM358为控制单元，将蓄电池的预充电控制、快速充电控制、补充充电控制和涓流充电控制四个过程集于一体，完成对充电执行电路的全过程控制，能极大改善充电水平，从而有效提高电池的实际使用寿命。

自动识别不同种类的电池，根据其最佳充电曲线自动对控制器里的充电程序进行相应的调整，完成对不同类型的蓄电池充电。

关键词：智能充电器；预充电控制；快速充电控制；补充充电控制；涓流充电控制。

AbstractThe present invention discloses a universal quick smart charger, the main analysis module by the battery detection, charge parameter adjustment and dynamic control module, integrated control detection module, charge module and instruction module. The charger uses KA3842, LM358 for the control unit, the battery of pre-charge control, fast charge control, supplementary trickle charge control and charge control process set in one of four to complete the implementation of the charging control circuit of the whole process, can greatly improve the level of charge, thus effectively improving the actual battery life. Automatic identification of different types of batteries, according to its optimum charging curve automatically charge the controller to adjust procedures accordingly to complete the different types of battery charging.Key words: intelligent charger; pre-charge control; fast charge control; added charge control; trickle charge control .1 前言电动车以其方便，快捷，环保，经济，实用的特点，获得人们的青睐，越来越多的人选择电动车作为代步工具，电动车也被人们认为是21世纪的绿色工程，同时它的出现也将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。