12鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)（論文）題目名稱12鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)課程名稱電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名欒智程學(xué)號(hào)1241201060系、專業(yè)電氣工程系自動(dòng)化指導(dǎo)教師聶俊飛2014年6月4日邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級(jí)專業(yè)12學(xué)生姓名欒智程學(xué)號(hào)1241201060題目名稱12V鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間2014/6/4.課程名稱電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程編號(hào)設(shè)計(jì)地點(diǎn)電工電子實(shí)驗(yàn)分室一、課程設(shè)計(jì)（論文）目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生更加鞏固和加深了模擬電路和數(shù)字電路的知識(shí)。是學(xué)生學(xué)會(huì)了查詢資料、方案設(shè)計(jì)、方案比較，以及單元電路設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)，懂得了系統(tǒng)電路的構(gòu)成。進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力以及實(shí)踐能力，提高學(xué)生了處理實(shí)際問(wèn)題的能

2、力。鍛煉了學(xué)生關(guān)于實(shí)際問(wèn)題的處理能力。為以后畢業(yè)設(shè)計(jì)書卜基礎(chǔ)。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件用中小規(guī)模集成芯片設(shè)計(jì)并制作12V鉛酸電池的充電器1、了解并掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法，學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問(wèn)題。2、熟悉使用各種電路元件，掌握其工作原理。3、電路有設(shè)有反極性保護(hù)電路4、完成全電路設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試，并畫出電路原理圖。三、任務(wù)和要求1 .按學(xué)校規(guī)定的格式編寫設(shè)計(jì)論文。2 .論文主要內(nèi)容有：課題名稱。設(shè)計(jì)任務(wù)和要求。方案選擇與論證。方案的原理框圖，總體電路圖、布線圖，以及它們的說(shuō)明；單元電路設(shè)計(jì)與計(jì)算說(shuō)明；元器件選擇和電路參數(shù)計(jì)算的說(shuō)明等。用protuse或其它仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)電路仿真調(diào)試。對(duì)調(diào)試中出現(xiàn)的

3、問(wèn)題進(jìn)行分析，并說(shuō)明解決的措施；測(cè)試、記錄、整理與結(jié)果分析。收獲體會(huì)、存在問(wèn)題和進(jìn)一步的改進(jìn)意見等。注：1.此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效;2.此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）主編張克農(nóng).數(shù)字電子技術(shù).高教出版社出版.第一版.2006年彭介華主編.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).高教出版社出版.第一版.2002年曾建唐主編.電工電子基礎(chǔ)實(shí)踐教程.機(jī)械工業(yè)出版社.2002年康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ).高教出版社出版.第四版.1999年電子電工實(shí)驗(yàn)室可以提供的主要儀器設(shè)備：型號(hào)規(guī)格VP-5220、電子學(xué)習(xí)機(jī)型號(hào)規(guī)

4、格WL-V、萬(wàn)用表MF10;以及分立元件、或中規(guī)模集成芯片。2014年5月19日-20日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)和要求；2014年5月21日：總體方案設(shè)計(jì)，方案比較，選定方案的論證及整機(jī)電路的工作原理;2014年5月22日-26日：?jiǎn)卧娐吩O(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算，元器件選擇，電路圖；2014年5月27日-28日：系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)2014年5月29日；整理書寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書2014年5月30日：答辯六、教研室審批意見教研室主任（簽字）：年月日七|、主管教學(xué)主任意見主管主任（簽字）：年月日八、備注學(xué)生（簽字）指導(dǎo)教師（簽字）：邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名欒智程學(xué)號(hào)1241201060系電

5、氣系專業(yè)班級(jí)12電一題目名稱12V鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)課程名稱電子技術(shù)一、學(xué)生自我總結(jié)回顧起此次電子課程設(shè)計(jì)，我感慨良多，同時(shí)，也受益匪淺。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，僅有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才能真正做出具有實(shí)際使用價(jià)值的東西，才不至于只是紙上談兵。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足之處，像對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。在設(shè)計(jì)中我遇到過(guò)很多的問(wèn)題，最后在聶老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎逆而解。在此，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師表示忠心的感謝！學(xué)生簽名：年月日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績(jī)論文答辯綜合

6、成績(jī)權(quán)重304030單項(xiàng)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師（簽名）：年月日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書（或論文）的“任務(wù)書”頁(yè)后面;2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。目錄摘要1一、設(shè)計(jì)目的及任務(wù)要求2二、原理分析32.1 維護(hù)充電32.2 快速充電32.3 限壓浮充32.4 保護(hù)及充電指示電路42.5 鉛酸電池概述4三、確定元器件及元件參數(shù)8四、總體電路圖9五、分析與心得10致謝11參考文獻(xiàn)12摘要因?yàn)槊芊忏U酸蓄電池的諸多優(yōu)點(diǎn)，因此獲得了廣泛應(yīng)用.然而密封鉛酸蓄電池的充電技術(shù)似乎不被看重，因充電方式不合理而造成電池過(guò)早報(bào)廢的情況普遍

7、存在.所以我制作了了一款二階段恒流限壓式鉛酸電池充電器。關(guān)鍵詞：鉛酸電池充電器、二階段恒流限壓（一）、設(shè)計(jì)目的及任務(wù)要求1、 了解并掌握電路設(shè)計(jì)的基本方法，學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問(wèn)題。2、 熟悉使用各種電路元件，掌握其工作原理。3、 電路有設(shè)有反極性保護(hù)電路4、 完成全電路設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試，并畫出電路原理圖。（二）原理分析2.1. 維護(hù)充電：當(dāng)電池電壓較低時(shí)（可設(shè)定，本電路預(yù)設(shè)在9V以下），充電器工作在小電流維護(hù)充電狀態(tài)下，工作原理為U10腳（同相端）電位低于腳（反相端），U1C輸出低電位，T4截止。U1D11腳電位約0.18V.此時(shí)充電電流約250mA恒流電路由R14,U1DT1B周邊外圍電路構(gòu)

8、成，）.2.2. 快速充電：隨著維護(hù)充電繼續(xù)，電池電壓逐漸升高，當(dāng)電池電壓超過(guò)9V時(shí)，充電器轉(zhuǎn)入大電流快充模式下，U1C腳（同相端）電位高于腳（反相端），U1C輸出高電位，T4與通，U1D11腳電位約為0.48V,充電器恒定輸出約1A電流給電池充電。2.3. 限壓浮充：當(dāng)電池接近充足電時(shí)，充電器自動(dòng)轉(zhuǎn)入限壓浮充狀態(tài)下，此時(shí)的充電電流會(huì)由快速充電狀態(tài)下逐漸下降，至電池完全充足電后，充電電流僅為1030mA用以補(bǔ)充電池因自放電而損失的電量。2.4. 保護(hù)及充電指示電路：本電路設(shè)有反極性保護(hù)電路，由D4,U1CU1DT1及外圍元件構(gòu)成，當(dāng)電池反接時(shí)，充電器限制輸出電流不致發(fā)生事故。充電指示由U1AD

9、7及外圍元件構(gòu)成，充電時(shí)，D7點(diǎn)亮，充電器進(jìn)入浮充狀態(tài)后，D7熄滅，表示充電結(jié)束。2.5. 酸電池概述當(dāng)放電進(jìn)行時(shí)，硫酸溶液的的濃度將不斷降低，當(dāng)溶液的密度降到1.18g/ml時(shí)應(yīng)停止使用進(jìn)行充電充電：2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2$O4S池）放電：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2Ot池）陽(yáng)極：PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO42陰極：PbSO4+2e-=Pb+SO42-負(fù)極：Pb+SO42-2e=PbSO4正極：PbO2+4H+SO4-+2e=PbSO4+2H2O根據(jù)鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)與用途區(qū)別tt電lit睚起動(dòng)用鉛酸蓄電池；動(dòng)力用鉛酸蓄電池；固

10、定型閥控密封式鉛酸蓄電池；其它類，包括小型閥控密封式鉛酸蓄電池，礦燈用鉛酸蓄電池等。鉛酸蓄電池在制造方法澆鑄板柵和拉網(wǎng)板柵以及鉛布板柵等在維護(hù)方面全免維護(hù)、少維護(hù)、干荷電等在焊接方面鑄焊和手工焊等常用的鉛酸蓄電池分類1）普通蓄電池；普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是比能低（即每公斤蓄電池存儲(chǔ)的電能）、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。2）干荷蓄電池：它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池，它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲(chǔ)電能力，在完全干燥狀態(tài)下，能在兩年內(nèi)保存所得到的電量，使用時(shí)，只需加入電解液，等過(guò)2030分鐘就可使用。3）免維護(hù)蓄電池：免維護(hù)

11、蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸儲(chǔ)水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場(chǎng)上的免維護(hù)蓄電池也有兩種：第一種在購(gòu)買時(shí)一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)（添加補(bǔ)充液）；另一種是電池本身出廠時(shí)就已經(jīng)加好電解液并封死,用戶根本就不能加補(bǔ)充液.鉛酸電池有2伏，4伏，6伏，8伏，12伏，24伏等系列，容量從200毫安時(shí)到3000安時(shí)。VRLA電池是基于AGM（吸液玻璃纖維板）技術(shù)和鈣柵板的可充電電池，具有優(yōu)越的大電流放電特性和超長(zhǎng)的使用壽命。它在使用中不需加水。VRLA電池用途廣泛，可用在電動(dòng)工具，應(yīng)急燈，UP&#

12、167;電動(dòng)輪椅，計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備等方面。安全密封在正常操作中，電解液不會(huì)從電池的端子或外殼中泄露出。沒(méi)有自由酸特殊的吸液隔板將酸保持在內(nèi)，電池內(nèi)部沒(méi)有自由酸液，因此電池可放置在任意位置。泄氣系統(tǒng)電池內(nèi)壓超出正常水平后，VRLA（Valve-RegulatedLeadAcidBattery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫）電池會(huì)放出多余氣體并自動(dòng)重新密封，保證電池內(nèi)沒(méi)有多余氣體。維護(hù)簡(jiǎn)單由于獨(dú)一無(wú)二的氣體復(fù)合系統(tǒng)使產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化成水，在使用VRLA（Valve-RegulatedLeadAcidBattery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫）電池的過(guò)程中不需要加水。使用壽命長(zhǎng)采用了有抗腐蝕結(jié)構(gòu)

13、的鉛鈣合金欄板VRLA（Valve-RegulatedLeadAcidBattery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫）電池可浮充使用10-15年。質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性高采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制系統(tǒng)，VRLA（Valve-RegulatedLeadAcidBattery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫）電池的質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠。電壓、容量和密封在線上進(jìn)行100%僉驗(yàn)。（三）、確定元器件及元件參數(shù)元件編號(hào)娜數(shù)量R1820Q1/415%&F1R22.2KQW魏M,F1R3*,4*10KQ1/411%M.f2R5L2KQW5K,F1R61QQ1/4V&C,FiR7,&15

14、10KQI/O冊(cè)C.f3R562KQ1/415%GF1R1015KQ1/41冊(cè)CF1R111KS21M5KGF1R120.47Q2V5%10.F1E1368021/41冊(cè)&F1R14*15DK21M5%C.FiR16*S00QI/O5HC.FIR1739KQ1/41IKB.F1R1822KQ1/41HM.F1R19100K81/4V5MC.F1D1,2,6RL2012D3,451N4001orIMOOl3LEDred5血1C12200uF25V85,01C2tOOuF25V85T1C3lOuF16V85t1C4,5334/50V2C6104/50V111IIP421T2BC450or9

15、015，BC32T1IXT4BC547orS90142物11啊電阻1U1LM78081U2LM33911R1SiA220M50Hl,輸出屈網(wǎng)如1A1FU1溫度保險(xiǎn)星1A25聊1EC（四）、總體電路圖TRL2200U104OWTLTIP醛AC!FU1C'L1A25DV115DAC2DIRJL20LD31H4DHULM1808BC4502.2KD6RL20L3DKRJJ03W'3DKBC54739KEM溺i1出15LOKRj610R4】岷LK1N40D4TfillULBLM339U1CU1DLM339D7LEDL_TLM339R13碗五、分析與心得回顧起此次電子課程設(shè)計(jì)，我感慨良多

16、，同時(shí)，也受益匪淺。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，僅有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才能真正做出具有實(shí)際使用價(jià)值的東西，才不至于只是紙上談兵。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足之處，像對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。在設(shè)計(jì)中我遇到過(guò)很多的問(wèn)題，最后在聶老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎逆而解。在此，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師表示忠心的感謝致謝本設(shè)計(jì)能夠順利的完成得到了院系領(lǐng)導(dǎo)老師的大力支持和幫助，尤其是我的指導(dǎo)老師聶俊飛老師，在百忙之中抽出寶貴的休息時(shí)間，仔細(xì)耐心為我為我指#o設(shè)計(jì)過(guò)程中，邱老師一并幫我分析遇到的種種困難。一直支持，鼓勵(lì)我要有解決問(wèn)題的信心，才