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1、平湖市青少年科技创新大赛电动车充电自动断电装置参赛学生：陆辰涛、陆澳伟指导教师：周丽娇、项建峰、李晶一、研究背景二、设计方案1、电源电路2、显不电路错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。3、按键电路错误!未定义书签。4、控制装置错误!未定义书签。三、工作过程错误!未定义书签。1、系统上电错误!未定义书签。2、参数设置.3、工作环节.四、应用价值1、改造成本低2、节约环保.3、工作精度高错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签电动车充电自动断电装置一、研究背景二十一世纪的发展，可谓是“呼唤绿色环保
2、”的时代，不但要求人们注重节约 能源，更重要的是要求人们更加注重居住环境和绿色环保，以实现社会的可持续 发展。电动车是世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求，加之新材 料和新技术的发展，电动车进入了快速发展期。现在的电动车充电器，名义上都实现了智能化的控制，也就是当电瓶电量充 满时，充电器能够自动切换到休眠状态，理论上不会再次对电瓶进行充电。如图 1所示为常见的电动车充电器。图1中低端电热水器但是实际的电动车充电器，当电瓶电量即将充满时，电流慢慢变小，但是无 法实现真正的断开电源，当电瓶出现电量损耗时，充电器会继续进行充电，从而 影响电瓶的使用寿命，增加了电能的损耗，尤其是当人出差，忘
3、记关闭充电电源, 影响将会更大。二、设计方案该自动断电装置以AT89c2051单片机为控制核心，配有电源电路、显示电路、按键电路以及控制装置。电动车充自动电断电装置系统框图如图2所示。电源电路显示电路单片机按键电路控制核心控制装置图2电动车充电自动断电装置系统框图1、电源电路本系统中主要用5V直流电源进行供电，包括控制核心单片机、显示装置、 按键电路和控制装置，考虑到稳定性和体积的限制，直接采用开关电源实现。 2、显示电路本系统采用2位数码管进行显示，主要显示定时的时间，当设定的时间大于 0时，数码管以0.1小时为基数进行倒计显示，简洁直观，显示电路原理图如图 3所不。图3显不电路原理图3、按
4、键电路按键电路主要用来设定充电的时间，不同的电动车电瓶的容量有所不同，充 电的时间长短也不一样，通过按键设定来实现对不同电动车充电需求的调整。4、控制装置控制装置主要是根据设定的时间对充电器进行通断控制，实现自动断电。控 制的核心为继电器，由于继电器线圈属于感性元件，动作时容易对单片机产生干 扰，因此中间需增加隔离电路，通过光电耦合器P521实现，具体的控制电路原 理图如图4所示。vcc AC220V INVCCVCC图4控制装置电路原理图三、工作过程1、系统上电将电源插头直接接入家庭插座中，系统默认充电时间为6小时，继电器立即 得电吸合，电动车充电器开始工作，如图5所示为系统上电时场景图。图
5、5系统上电时场景图2、参数设置系统上电之后，可以按下设置按钮，充电时间可以以0.5小时为单位进行递 增、递减，适合不同电动车的需求。3、工作环节系统工作之后，自动开始倒计时，数码管以。.1小时为基数进行显示，其工 作过程如图6所示。当充电到达设定时间时，数码管显示为0,继电器停止工作, 电动车充电器完全断电，如图7所示。图6倒计时工作场景图图7充电完成场景图四、应用价值本自动断电装置可以真正实现电动车电瓶电量充满之后电源的断开，真正起 到节约、环保，装置实物图如图8所示。图8电动车充电自动断电装置实物图1改造成本低本装置所使用的材料均是市面上非常容易购买到的，硬件线路并不是非常的 复杂，稍懂电子的人就能自行进行安装，全部材料的成本不超过15元，人人都 能接受。2、节约环保通过本装置的使用，真正实现了完全断电，大大节约用电能的损耗，在保护 电瓶的同时，也为国家的环保事业做出了自己的一份贡献。3、工作精度高本装置的时钟信号是由12MHz的晶振产生，定时时间可以精确到微秒级， 准确度非常高，基本不存在误差。