基于单片机的电动车充电系统设计
摘要：随着城市中电动车数量的增加，很多行业也开始引入了电动汽车。比如在恒多大城市中有很多电动的公交车，电动的粗租车，电动的滴滴打车等等，这就促进了电动汽车的发展连，但其中更加重要的部分则是电动车如何充电问题，所以研究一个电动车智能充电的系统是很有必要的。
本文主要设计了由单片机AT89C51构成的系统，本系统由控制单元、按键投币单元、液晶显示单元、电源单元、继电器单元等系统控制单元组成。通过按键模拟投币来进行充电电量控制并可以在充满时实现自动断电。并且可以在LCD液晶显示屏上显示电动车充电时的各参数是否安全的系统功能。
本系统方便使用，安全省电，能适用于很多场所，并顺应时代发展。
关键词：单片机；电动车；智能充电系统
目 录
第一章 绪论 4
1.1课题研究的背景及意义 4
1.2国内外现状 4
1.3课题主要研究内容 6
1.3.1主要研究内容 6
1.3.2主要研究步骤 6
第二章 系统设计 7
2.1系统设计要求 7
2.2系统设计方案 7
第三章 硬件设计 8
3.1主控单元 8
3.2显示电路 9
3.2.1显示器选型 9
3.2.2显示电路 10
3.3时钟电路 10
3.4继电器控制电路 11
3.5充电检测电路 12
3.5.1传感器选择 12
3.5.2检测电路 13
3.6电源电路 14
3.7报警电路 15
3.8按键电路 15
3.9通讯电路 16
第四章 系统软件设计 17
4.1主程序设计 17
4.2继电器控制子程序 18
4.3充电参数监测子程序 19
4.4充电完成自动断电子程序 19
4.5显示子程序 20
4.6按键子程序 21
第五章 系统调试 22
5.1硬件调试 22
5.1.1通电前检测 22
5.1.2通电检测 22
5.2软件测试 22
第六章 总结 23
参考文献 24
附录 硬件原理图 25
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
以动力电池为动力的电动汽车在是现代的环保科技。电动汽车的核心部件和车身三部分在理论和技术上已经成熟，而其他两个主要部件的发展，电池和充电器不能满足电动汽车的要求。有一些理论和技术问题需要解决，现在已经成为影响电动汽车发展的一个障碍。目前，大部分动力电池电动汽车在中国是铅酸电池，这主要是由于铅酸蓄电池技术安全，充电效率，高安全方便放电效率高的特点。锂离子电池电动汽车已在深圳投入试运行。上海发展的第二代燃料电池汽车在2004年5月在北京召开的氢能国际会议上也出现了超过第二代的燃料电池汽车，但尚未得到广泛推广。它能保证人体和各种电器设备的安全，在整个寿命期间无需任何维护，开创了铅酸蓄电池发展历程的新篇章。众所周知，免维护电池通常被用作备用电源，许多电子设备的不间断电源系统（UPS）也离不开免维护电池。此外，越来越多的免维护电池用于应急灯、汽车和游艇。虽然近年来电池本身的技术取得了很大的进步，但其能量补充的充电器发展非常缓慢。一般的充电技术效率低下，严重阻碍了电动车的发展。
1.2国内外现状
研究了国内外电动汽车和电动汽车的充电技术和规划布局，分析了电动汽车的充电需求。本文介绍了电动汽车充电设施的发展现状国内外，对今后中国电动汽车的发展前景进行了初步探讨，提出了积极推进电动汽车充电设施建设电力企业应该成为电网企业的义不容辞的责任和未来的发展机遇。电动汽车全部或部分作为电动动力汽车的动力系统，根据目前的技术发展方向或车辆行驶原理，可分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三大类。锿。近年来，中国的电动汽车产业取得了飞速的发展，攻克了一系列关键技术问题，在一些地区取得了同步发展，与日本、美国和欧洲等国家。目前，在中国发展电动汽车有四大优势：大规模的消费市场，制造成本低，在技术和强大的资源保障能力的局部突破。双重刺激下的技术突破和政策的支持，中国的电动汽车已在市场爆炸的临界点。电动汽车产业的发展也应该充分考虑。
目前，电动汽车充电方式有三种：充电慢、充电快、更换快（1）充电慢。慢速充电一般采用小交流电充电，充电时间一般为6～10小时，夜间充电方式一般采用夜间充电，夜间充电时可采用低价格，有利于降低充电成本，但很难满足用户的紧急或长时间。远程驾驶要求。慢速充电一般采用单相220 V 16A交流电源，通过车载充电器对电动汽车充电，车载充电器可以使用国家标准三插座，基本上不存在接口标准问题。电动汽车的慢速充电通常是通过充电桩进行的。（2）快速充电模式。快速充电也称为紧急充电，大直流电流在20分钟到1小时，为电动车辆提供短期充电服务，快速充电方式可以解决当范围不足时的供电问题，但对电池寿命有影响，因为电流是BI。GGER的技术和安全要求较高。目前，该充电方式的充电插座引脚定义、电压、电流值、控制协议等没有国家标准，没有国际标准，已经投入使用，充电器和电动汽车电池充电插座由厂家、国家确定。世界各地都在积极争取制定标准的权利，各大电动汽车厂商也纷纷提前投入产品，抢占市场，提高份额，试图使大多数充电站不得不使用其充电设备，从而成为事实标准。（3）快速更换。快速更换是为了更换汽车电池，直接补充电能，动力更换时间和燃油车加油时间累似，约5～10分钟。快速更换是最方便的方式，但要求电动车辆和车载电池标准化，并要求PROFE。在快速变化期间操作。可以在充电站或专用电池更换站进行快速更换。这种方式的优点是电动汽车电池不需要现场充电，更换时间短，但电池形状、容量等参数需要完全统一，同时也要求电动汽车的结构设计。CLE可以满足电池更换的方便性和快捷性。（1）美国幅员辽阔，国家独立性强，在电动汽车及其充电设施不同的国家，加利福尼亚、Virginia等地开展充电设施建设。加利福尼亚是世界上最大的城市之一，有着与三藩、奥克兰和圣若泽在加利福尼亚北部的政府合作的最佳空间项目，在这些城市的所有住宅区、购物中心、停车场和政府大楼中安装充电桩。2012允许电动汽车司机在任何时候给他们的汽车充电。该公司还将建立一个电池更换站在该地区，以方便长途司机更换电池在任何时候，总投资10亿美元计划。此外，太阳城在加利福尼亚101高速公路上已经建成了五个充电站。每个充电站可以提供240伏、70 A的快速充电服务，可以在3.5小时内完全充电特斯拉纯电动汽车。（2）截至2009年间，日本有100多座电站，其中60座位于东京。日本政府表示，将在三年内建成1000多个发电站，普及电动汽车。东京电力公司将率先在相关基础设施建设中，东京将率先在2010建成200多个发电站，预计在三年内将增加到1000以上，充电桩在东京更受欢迎，建设路旁随处可见。东京附近的神奈川州计划在五年内至少铺设3000辆电动汽车，已经承诺了150个快速充电站。（3）英国在英国、伦敦有60辆免费汽车充电桩，驾驶电动车可以轻易找到充电桩附近的房子、办公楼或繁华街道，享受收费和停车服务，只需支付75英镑一年的管理费。（4）在法国法国，电力企业在城市建设电动汽车充电站很多，电动汽车也可以在家充电。截至2008年底，法国共有各类电动车10000余辆，公共充电站200座。电动汽车的示范应用主要集中在市政、邮政、公共交通、电力、环卫等公用事业领域。（5）2008年1月21日，雷诺-日产汽车有限公司与以色列政府签署了一份谅解备忘录，与美利坚合众国更好的项目合作，共同推动未来三年纯电动汽车的市场应用。而项目更好的地方将负责建设全国性的充电站。缝合。项目较好的地方计划在未来三年内建立一个大型的电池充电设施网络；同时，电动车辆还将配备车载计算机系统，可以实时显示剩余电池电量和充电站位置。该公司计划推出一种将汽车与电池分开的商业模式，客户不拥有，而是租赁。
1.3课题主要研究内容
1.3.1主要研究内容
本系统由控制单元、按键投币单元、液晶显示单元、电源单元、继电器单元等系统控制单元组成。通过按键模拟投币来进行充电电量控制并可以在充满时实现自动断电。并且可以在LCD液晶显示屏上显示电动车充电时的各参数是否安全的系统功能。该设计结构稳定简单，成本低效率高，方便使用安全性能高。
1.3.2主要研究步骤
⑴分析系统需求
⑵分析系统电路参数
⑶确定方案选择合适器材
⑷完成硬件电路的设计绘制原理图
⑸完成系统程序设计并安装调试
⑹系统设计评价总结
参考文献
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