基本信息
- 项目名称：
- 电动车铅酸蓄电池延寿智能充电器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品所设计与采用的自动控制系统，克服了常规充电器给电池充满电不能及时断开电源的缺点，能有效防止电池过充现象。本充电器有三种工作模式，可适用于不同状况的蓄电池： 1常规模式充电8小时自动断电（对新电池） 2间歇模式充电10小时自动断电；此模式有修复电池的作用（对用过一段时间的电池） 3按马斯曲线加反脉冲充电模式充电10小时自动断电；此模式有修复电池的作用（对用过一段较长时间的电池）
- 详细介绍：
- 全国大量使用的电动车，其动力源大多为铅酸蓄电池，由于其使用的经济性和方便性，暂无其它种类电池可取代它，而这种铅酸蓄电池无论是免维护的，还是胶质的，都有一个致命的弱点—怕过充。现有的电动车充电器存在许多的不足与缺陷，蓄电池用过一段时间后，由于硫化的作用使得内部电阻增加，造成蓄电池充了很长的时间也没有转灯（没有转入涓流充电），使得电池长期工作在高压的环境下，大量发热而加速电解液的分解，造成电解液干涸、极板硫化等过充电现象，损坏电池，使其使用寿命远没有到达它的使用年限就已经报废了，在此背景下，本课题组详细研究与分析了上述情况，提出了一种新型的智能型的充电器，该充电器可根据蓄电池使用的不同情况采用三种工作模式充电，其还具有对电池的修复和恢复的作用。实验研制和试用的结果表明，本作品性能好，功能强，充电效率高，能完全消除铅酸蓄电池的过充现象，可以大大延长蓄电池寿命，节约电池的使用量，从而节约大量的资源，在市场上很容易推广，具有广阔的市场前景。 1、本作品具有如下优点及创新点： （1）具防过充和修复功能：针对不同使用时期的电池采用不同的带定时充电模式，设置了消除硫化、修复与恢复蓄电池性能的功能，以延长电池的使用寿命（可延长6-12个月以上）。 （2）效率高：本作品采用开关电源来对蓄电池进行充电，充电效率高。 （3）适应性强，市场前景好：本作品可扩展为所有使用铅酸蓄电池的场合。 （4）查新结果：本课题经教育部科技查新站查新，其查新结果表明：在该领域尚未见有相同的研究成果发布。 2、国内市场需求预测与市场前景分析 （1）目前，全国的电动车保有量在1.2亿辆左右，且以每年30% 的速度增长，每辆车使用寿命以八年来计算，按使用现有的充电器，大约要用5组电池，而采用本智能充电器充电，有可能只需3-4组，在八年内将少耗费1-2组，共计每年少耗费电池1.2亿×(1-2)÷8=(0.15-0.3)亿≈0.2亿组。 (2) 采用本智能充电器，每年可以节约0.2亿组×560元（每组）=112亿元的资源与材料，每组需铅10多公斤，每年可节省20多万吨铅，节能减排。 综上所述，该作品一旦形成产品，推向市场，将产生非常好经济效益和社会效益。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 【设计目标】 由于电动车蓄电池经常存在过充（过长时间充电），使得它的使用寿命远没到达使用年限就已报废。本作品设计的目的旨在延长蓄电池的使用寿命，减少和消除蓄电池的过充现象，节约资源，为保护环境作出贡献。 【基本思路】 本系统以单片机STC89C52为核心，设置三种工作模式及相应的定时程序，用户在使用的时候根据不同情况（蓄电池使用的时间长短）的蓄电池通过按键选择相对应的最适工作模式。场效应管由具有抗干扰能力强、高可靠性的驱动芯片UC3842控制。 【创新点】 1、本充电器有三种工作模式，可以适用于不同状况下的蓄电池： （1）常规模式充电8小时，自动断电（针对新电池） （2）间歇模式充电10小时，自动断电；此模式有修复电池的作用（针对用过一段时间的电池） （3）按马斯曲线加反脉冲充电模式充电，充电10小时，自动断电；此模式有修复电池的作用（针对用过一段较长时间的电池） 2、本充电器由单片机进行控制，能有效防止电池出现过充现象。 3、根据所查询到的信息，国内外尚未见有此类充电器面世。 【技术关键】 （1）以单片机为控制核心，设置了三种工作模式，适用于不同状况下的电池。 （2）以单片机控制PWM芯片的输出，从而控制充电器的充电与停止。 （3）根据马斯曲线的原理制定的正负脉冲充电模式能对电池起到修复、去硫化的作用。 【主要技术指标】 充电器类型：48V电动车充电器； 电源：220VAC±20%，50HZ； 充电器电压：54V 1.5A
科学性、先进性
- 【作品的科学性先进性】 电动车由于方便、环保，在国内得到了大量的使用。其动力源大多为铅酸蓄电池，而这种蓄电池无论是免维护的，还是胶质的，都有一个致命的弱点—怕过充。而现有的电动车充电器存在许多的不足与缺陷，蓄电池用过一段时间后，由于硫化的作用使得内部电阻增加，造成蓄电池充了很长的时间也没有转灯（没有转入涓流充电），使得电池长期工作在高压的环境下，大量发热而加速电解液的分解，加速电池的损坏，使用本智能充电器用户能够根据电池的具体使用情况来选择合适的充电模式，能完全消除铅酸蓄电池的过充现象，最大限度的延长蓄电池的使用寿命，节约电池的使用量，符合现在节能环保的主题。并且它的成本与传统的充电器成本相当，但却可以节省大量的有色金属资源，且对保护环境有重要的意义。 【技术分析】 （1）通过单片机检测独立按键的状态从而进入不同的充电工作程序与定时自动关断电源程序。 （2）通过单片机控制PWM芯片的输出来控制充电器的充电与停止。 （3）电磁兼容设计与抗干扰设计。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年3月通过教育部湖南大学科技查新站的查新，结论为：国内未见与该项目综合技术特点完全相同的文献报道。
作品所处阶段
- 已初制作一台样机
技术转让方式
- 技术转让正在洽谈
作品可展示的形式
- 实物样品展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 【使用说明】 （1） 用户根据蓄电池具体使用情况来选择相应的充电模式。 （2） 适用于48V蓄电池。 （3） 工作电压220VAC。 【技术特点和优势】 （1）与现有充电器的技术相比，本系统采用单片机控制，能够使充电器工作在三种工作模式下，适用于不同状况下的电池，能够消除现在的充电器广泛存在的过充现象。 （2）该产品节能环保、效率高，能大大延长电池使用寿命。 【适用范围】 本充电器能够适用于各种各样的48V电动车铅酸蓄电池。 【推广前景与市场分析】 (1)目前，全国的电动车保有量在1.2亿辆左右，若每辆车使用寿命以八年来计算，按使用现有的充电器，大约要用5组电池，而采用本智能充电器充电，有可能只需3-4组，在八年内将少耗费1-2组，每年共计少耗费蓄电池约0.2亿组，相当于节约0.2亿组×560元（每组）=112亿元的资源与材料，每组需铅10多公斤，每年可节省20多万吨铅，节能减排，对保护环境将起着着重大的作用。
同类课题研究水平概述
- 国内外同类产品的技术特点： 国内外市场上暂无此类产品。 1、现有的电动车充电器不能根据电池的使用情况选用合适的充电方式。 2、现有的电动车充电器蓄电池充满电时并不能自动关断充电器电源，一直在充电，只能人为断开。 3、现有的电动车充电器蓄电池充电时当不能进入涓流浮充时并不能自动关断充电器电源。 以上原因极易造成蓄电池严重发热、电解液干涸、极板硫化等过充电现象。 未曾查询到有同类蓄电池充电器。 比较之，本作品设置了设置了三种工作模式和定时自动关断充电器电源的程序，适用于不同状况下的电池，消除过充电现象，延长蓄电池寿命。
