基于模糊控制的智能充电器的设计与实现(可复制论文).pdf

西北工业大学硕士论文墓于模糊控制的智能充电器的设计与实现
摘要
模糊控制作为智能控制的一个重要分支,在工程实践中得到了越来越广泛的
应用。本文结合模糊控制的基本理论,详细的论述了它在智能充电器中的应用。
概论部分介绍了课题背景、智能化充电控制技术的发展和作者具体从事科研的内
容第一章介绍了模糊控制的基本理论,常用模糊控制器的设计与实现,智能充
电基本理论和原理第二章介绍了智能充电控制技术的软件设计与实现,包括智
能充电器软件总体结构,充、放电模糊控制器软件设计,相关系统控制软件的设
计,着重论述了充电模糊控制器的设计,包括输入量的选择、信号检测和模糊推
理算法第三章介绍了智能充电控制技术的硬件设计与实现,包括智能充电器的
硬件结构、充电控制电路部分和数字化智能电池总线接口电路的实现
第四章介绍了调试过程中遇到的问题和处理方法,给出最后的输出控制波形。当
前,模糊控制技术已在智能充电器中得到了成功的应用,取得了很好的控制效果。
关键词模糊控制、智能充电器、检测、总线、数字化智能电池
西北工业大学硕士论文基于模糊控制的智能充电器的设计与实现





















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西北工业人学硕士论文从于模湘控制的智能充器的设计与实现
概论
课题背景
自从世界上第一块蓄电池发明以来,距今己有一百多年的历史。因其在使用中
体现出的诸多优势特性,己经成为各行各业不可或缺的能源提供产品。尤其是近
些年来,伴随着信息技术的迅猛发展,信息化正以不可思议的速度渗透到各个领
域。蓄电池这一项传统产业,正经历着前所未有的变革,特别是在航空航天、国
防装备、民用通信与动力等领域,对蓄电池均有新的需求,例如近期问世的数字
化智能电池。这些变革不仅为这一传统的能源行业带来了新的经济增长点,同时
也提出了新的科研任务。
纵观蓄电池产业的发展历史,蓄电池具有价格低廉、可重复使用、供电可靠、
电压稳定等等许多优点。但是也应该看到由于蓄电池本身的一些因素导致其在某
些领域的应用暴露出缺陷,对相关电子设备的工作产生了一定的影响,反过来又
限制了蓄电池在这些领域的进一步应用。为此,本文主要针对蓄电池在军用领域
中应用所暴露的一些缺陷进行讨论,提出相应的充电器解决方案。
根据我们调研结果和相关资料的说明,目前我国军用领域中应用蓄电池主要存
在个方面的问题①蓄电池存在个体的离散性,即随着放电状态、使用和保存
的历史不同,即使是两块工艺相同的蓄电池,最大容量和最佳充电方式也不会完
全相同,目前国内现有的充电控制技术,大多没有考虑这一点,一般采用恒流快
速充电方法。在使用中发现某些福镍和镍氢蓄电池寿命较短,原因是部分蓄电池
在某些充电阶段电流大,导致内部阳极板氧气析出率不断增加,部分氧气无法被
阴极板吸收,密闭反应效率退化,蓄电池内部温度随之上升,温度的升高加速了
蓄电池板栅腐蚀速度及电解液的分解,从而缩短了电池寿命。若采用慢速充电,
由于充电电流小,只能通过时间积累达到充电目的,因而充电时间过长、效率较
低。在使用中,也存在蓄电池电压未知而造成的盲目性。这种缺乏智能化的充电
及使用,直接导致了蓄电池的寿命短、效率低及可维护性差等突出的缺点,给部
队训练与作战造成一定程度的影响。特别是近年来,随着我军装备现代化程度的
不断提高,这个问题日益阻碍着我军通讯工程的发展,从而影响了部队的作战能
力②军用蓄电池多为传统的镐镍、镍氢及锉离子电池,因生产厂家及技术水平
的不同,蓄电池的种类繁多,性能各有差异。充电前通过蓄电池上的标签来判别
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西北工业人学硕士论文从于模湘控制的智能充器的设计与实现
概论
课题背景
自从世界上第一块蓄电池发明以来,距今己有一百多年的历史。因其在使用中
体现出的诸多优势特性,己经成为各行各业不可或缺的能源提供产品。尤其是近
些年来,伴随着信息技术的迅猛发展,信息化正以不可思议的速度渗透到各个领
域。蓄电池这一项传统产业,正经历着前所未有的变革,特别是在航空航天、国
防装备、民用通信与动力等领域,对蓄电池均有新的需求,例如近期问世的数字
化智能电池。这些变革不仅为这一传统的能源行业带来了新的经济增长点,同时
也提出了新的科研任务。
纵观蓄电池产业的发展历史,蓄电池具有价格低廉、可重复使用、供电可靠、
电压稳定等等许多优点。但是也应该看到由于蓄电池本身的一些因素导致其在某
些领域的应用暴露出缺陷,对相关电子设备的工作产生了一定的影响,反过来又
限制了蓄电