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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電動(dòng)車鉛酸蓄電池延壽智能充電器
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品所設(shè)計(jì)與采用的自動(dòng)控制系統(tǒng)，克服了常規(guī)充電器給電池充滿電不能及時(shí)斷開(kāi)電源的缺點(diǎn)，能有效防止電池過(guò)充現(xiàn)象。本充電器有三種工作模式，可適用于不同狀況的蓄電池： 1常規(guī)模式充電8小時(shí)自動(dòng)斷電（對(duì)新電池） 2間歇模式充電10小時(shí)自動(dòng)斷電；此模式有修復(fù)電池的作用（對(duì)用過(guò)一段時(shí)間的電池） 3按馬斯曲線加反脈沖充電模式充電10小時(shí)自動(dòng)斷電；此模式有修復(fù)電池的作用（對(duì)用過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間的電池）
- 詳細(xì)介紹：
- 全國(guó)大量使用的電動(dòng)車，其動(dòng)力源大多為鉛酸蓄電池，由于其使用的經(jīng)濟(jì)性和方便性，暫無(wú)其它種類電池可取代它，而這種鉛酸蓄電池?zé)o論是免維護(hù)的，還是膠質(zhì)的，都有一個(gè)致命的弱點(diǎn)—怕過(guò)充。現(xiàn)有的電動(dòng)車充電器存在許多的不足與缺陷，蓄電池用過(guò)一段時(shí)間后，由于硫化的作用使得內(nèi)部電阻增加，造成蓄電池充了很長(zhǎng)的時(shí)間也沒(méi)有轉(zhuǎn)燈（沒(méi)有轉(zhuǎn)入涓流充電），使得電池長(zhǎng)期工作在高壓的環(huán)境下，大量發(fā)熱而加速電解液的分解，造成電解液干涸、極板硫化等過(guò)充電現(xiàn)象，損壞電池，使其使用壽命遠(yuǎn)沒(méi)有到達(dá)它的使用年限就已經(jīng)報(bào)廢了，在此背景下，本課題組詳細(xì)研究與分析了上述情況，提出了一種新型的智能型的充電器，該充電器可根據(jù)蓄電池使用的不同情況采用三種工作模式充電，其還具有對(duì)電池的修復(fù)和恢復(fù)的作用。實(shí)驗(yàn)研制和試用的結(jié)果表明，本作品性能好，功能強(qiáng)，充電效率高，能完全消除鉛酸蓄電池的過(guò)充現(xiàn)象，可以大大延長(zhǎng)蓄電池壽命，節(jié)約電池的使用量，從而節(jié)約大量的資源，在市場(chǎng)上很容易推廣，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 1、本作品具有如下優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)： （1）具防過(guò)充和修復(fù)功能：針對(duì)不同使用時(shí)期的電池采用不同的帶定時(shí)充電模式，設(shè)置了消除硫化、修復(fù)與恢復(fù)蓄電池性能的功能，以延長(zhǎng)電池的使用壽命（可延長(zhǎng)6-12個(gè)月以上）。 （2）效率高：本作品采用開(kāi)關(guān)電源來(lái)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，充電效率高。 （3）適應(yīng)性強(qiáng)，市場(chǎng)前景好：本作品可擴(kuò)展為所有使用鉛酸蓄電池的場(chǎng)合。 （4）查新結(jié)果：本課題經(jīng)教育部科技查新站查新，其查新結(jié)果表明：在該領(lǐng)域尚未見(jiàn)有相同的研究成果發(fā)布。 2、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與市場(chǎng)前景分析 （1）目前，全國(guó)的電動(dòng)車保有量在1.2億輛左右，且以每年30% 的速度增長(zhǎng)，每輛車使用壽命以八年來(lái)計(jì)算，按使用現(xiàn)有的充電器，大約要用5組電池，而采用本智能充電器充電，有可能只需3-4組，在八年內(nèi)將少耗費(fèi)1-2組，共計(jì)每年少耗費(fèi)電池1.2億×(1-2)÷8=(0.15-0.3)億≈0.2億組。 (2) 采用本智能充電器，每年可以節(jié)約0.2億組×560元（每組）=112億元的資源與材料，每組需鉛10多公斤，每年可節(jié)省20多萬(wàn)噸鉛，節(jié)能減排。 綜上所述，該作品一旦形成產(chǎn)品，推向市場(chǎng)，將產(chǎn)生非常好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 【設(shè)計(jì)目標(biāo)】 由于電動(dòng)車蓄電池經(jīng)常存在過(guò)充（過(guò)長(zhǎng)時(shí)間充電），使得它的使用壽命遠(yuǎn)沒(méi)到達(dá)使用年限就已報(bào)廢。本作品設(shè)計(jì)的目的旨在延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，減少和消除蓄電池的過(guò)充現(xiàn)象，節(jié)約資源，為保護(hù)環(huán)境作出貢獻(xiàn)。 【基本思路】 本系統(tǒng)以單片機(jī)STC89C52為核心，設(shè)置三種工作模式及相應(yīng)的定時(shí)程序，用戶在使用的時(shí)候根據(jù)不同情況（蓄電池使用的時(shí)間長(zhǎng)短）的蓄電池通過(guò)按鍵選擇相對(duì)應(yīng)的最適工作模式。場(chǎng)效應(yīng)管由具有抗干擾能力強(qiáng)、高可靠性的驅(qū)動(dòng)芯片UC3842控制。 【創(chuàng)新點(diǎn)】 1、本充電器有三種工作模式，可以適用于不同狀況下的蓄電池： （1）常規(guī)模式充電8小時(shí)，自動(dòng)斷電（針對(duì)新電池） （2）間歇模式充電10小時(shí)，自動(dòng)斷電；此模式有修復(fù)電池的作用（針對(duì)用過(guò)一段時(shí)間的電池） （3）按馬斯曲線加反脈沖充電模式充電，充電10小時(shí)，自動(dòng)斷電；此模式有修復(fù)電池的作用（針對(duì)用過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間的電池） 2、本充電器由單片機(jī)進(jìn)行控制，能有效防止電池出現(xiàn)過(guò)充現(xiàn)象。 3、根據(jù)所查詢到的信息，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)有此類充電器面世。 【技術(shù)關(guān)鍵】 （1）以單片機(jī)為控制核心，設(shè)置了三種工作模式，適用于不同狀況下的電池。 （2）以單片機(jī)控制PWM芯片的輸出，從而控制充電器的充電與停止。 （3）根據(jù)馬斯曲線的原理制定的正負(fù)脈沖充電模式能對(duì)電池起到修復(fù)、去硫化的作用。 【主要技術(shù)指標(biāo)】 充電器類型：48V電動(dòng)車充電器； 電源：220VAC±20%，50HZ； 充電器電壓：54V 1.5A
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 【作品的科學(xué)性先進(jìn)性】 電動(dòng)車由于方便、環(huán)保，在國(guó)內(nèi)得到了大量的使用。其動(dòng)力源大多為鉛酸蓄電池，而這種蓄電池?zé)o論是免維護(hù)的，還是膠質(zhì)的，都有一個(gè)致命的弱點(diǎn)—怕過(guò)充。而現(xiàn)有的電動(dòng)車充電器存在許多的不足與缺陷，蓄電池用過(guò)一段時(shí)間后，由于硫化的作用使得內(nèi)部電阻增加，造成蓄電池充了很長(zhǎng)的時(shí)間也沒(méi)有轉(zhuǎn)燈（沒(méi)有轉(zhuǎn)入涓流充電），使得電池長(zhǎng)期工作在高壓的環(huán)境下，大量發(fā)熱而加速電解液的分解，加速電池的損壞，使用本智能充電器用戶能夠根據(jù)電池的具體使用情況來(lái)選擇合適的充電模式，能完全消除鉛酸蓄電池的過(guò)充現(xiàn)象，最大限度的延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，節(jié)約電池的使用量，符合現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保的主題。并且它的成本與傳統(tǒng)的充電器成本相當(dāng)，但卻可以節(jié)省大量的有色金屬資源，且對(duì)保護(hù)環(huán)境有重要的意義。 【技術(shù)分析】 （1）通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)獨(dú)立按鍵的狀態(tài)從而進(jìn)入不同的充電工作程序與定時(shí)自動(dòng)關(guān)斷電源程序。 （2）通過(guò)單片機(jī)控制PWM芯片的輸出來(lái)控制充電器的充電與停止。 （3）電磁兼容設(shè)計(jì)與抗干擾設(shè)計(jì)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年3月通過(guò)教育部湖南大學(xué)科技查新站的查新，結(jié)論為：國(guó)內(nèi)未見(jiàn)與該項(xiàng)目綜合技術(shù)特點(diǎn)完全相同的文獻(xiàn)報(bào)道。
作品所處階段
- 已初制作一臺(tái)樣機(jī)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)轉(zhuǎn)讓正在洽談
作品可展示的形式
- 實(shí)物樣品展示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 【使用說(shuō)明】 （1） 用戶根據(jù)蓄電池具體使用情況來(lái)選擇相應(yīng)的充電模式。 （2） 適用于48V蓄電池。 （3） 工作電壓220VAC。 【技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)】 （1）與現(xiàn)有充電器的技術(shù)相比，本系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，能夠使充電器工作在三種工作模式下，適用于不同狀況下的電池，能夠消除現(xiàn)在的充電器廣泛存在的過(guò)充現(xiàn)象。 （2）該產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保、效率高，能大大延長(zhǎng)電池使用壽命。 【適用范圍】 本充電器能夠適用于各種各樣的48V電動(dòng)車鉛酸蓄電池。 【推廣前景與市場(chǎng)分析】 (1)目前，全國(guó)的電動(dòng)車保有量在1.2億輛左右，若每輛車使用壽命以八年來(lái)計(jì)算，按使用現(xiàn)有的充電器，大約要用5組電池，而采用本智能充電器充電，有可能只需3-4組，在八年內(nèi)將少耗費(fèi)1-2組，每年共計(jì)少耗費(fèi)蓄電池約0.2億組，相當(dāng)于節(jié)約0.2億組×560元（每組）=112億元的資源與材料，每組需鉛10多公斤，每年可節(jié)省20多萬(wàn)噸鉛，節(jié)能減排，對(duì)保護(hù)環(huán)境將起著著重大的作用。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)： 國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上暫無(wú)此類產(chǎn)品。 1、現(xiàn)有的電動(dòng)車充電器不能根據(jù)電池的使用情況選用合適的充電方式。 2、現(xiàn)有的電動(dòng)車充電器蓄電池充滿電時(shí)并不能自動(dòng)關(guān)斷充電器電源，一直在充電，只能人為斷開(kāi)。 3、現(xiàn)有的電動(dòng)車充電器蓄電池充電時(shí)當(dāng)不能進(jìn)入涓流浮充時(shí)并不能自動(dòng)關(guān)斷充電器電源。 以上原因極易造成蓄電池嚴(yán)重發(fā)熱、電解液干涸、極板硫化等過(guò)充電現(xiàn)象。 未曾查詢到有同類蓄電池充電器。 比較之，本作品設(shè)置了設(shè)置了三種工作模式和定時(shí)自動(dòng)關(guān)斷充電器電源的程序，適用于不同狀況下的電池，消除過(guò)充電現(xiàn)象，延長(zhǎng)蓄電池壽命。
