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该车次充电可行驶,最高时速。
锂离子电池被普遍认为具有如下的优点比能量大比功率高自放电小无记忆效应循环特性好可快速放电,且效率高工作温度范围宽无环境污染等,因此有望进入世纪最好的动力电源行列。
预计在年期间,当锂离子电池进步发展时,蓄电池的市场份额将缩小。
锂离子市场份额将会扩大。
目前也已经有采用锂离子蓄电池的电动自行车产品出售。
由于镍氢蓄电池和锂离子蓄电池是绿色蓄电池,不会因废弃造成二次污染,容易被政府环保部门接受,并且有较好的出口前景,目前虽然价格比较贵,仍有较大降价空间,应该大力提倡。
经过对目前市场上的几类蓄电池的比较发现镍氢蓄电池和锂离子电池虽然具有很多优点但是价格昂贵,全密封免维护型铅蓄电池具有电压稳定性好和进行大电流放电特点,是目前仍在广泛使用的蓄电池,所以本次设计仍采用铅蓄电池。
蓄电池的相关参数冷启动安培值电流,以安培为单位,在的情况下放电,且电压保持在以上,蓄电池所能输出的电流。
启动电流,以安培为单位,在的情况下放电,且电压保持在以上,蓄电池所能输出的电流。
储备电量,以分钟为单位,在的情况下,电池以的额定电流输出,且电压保持在以上所持续的时间。
太阳能电池板和蓄电池的选用太阳能电池板和蓄电池是本系统中关键部分,下面就它们的选用作以简单的分析。
蓄电池的选用电动自行车车用电机功率大多在之间,采用电池供电。
正常工作时,额定电流在对电机是或对电机。
短时间工作电流可达,当电机停止转动时,瞬间电流可达。
由于电动车天要工作时间较长,估计电动车蓄电源须具有的供电能力,且按的放电率计算,则蓄电池的容量为式中为蓄电池容量,为蓄电池放电时间,为设备工作电流。
根据电动车的额定工作电压应选用块全密封免维护铅酸蓄电池并联,然后蓄电池输出的电压经过直流升压电路,由于的输入电压范围为,并可在输入的电源电压时,以高达的效率在到负载电流情况下提供稳定的输出电压为电动机供电。
采用全密封免维护型铅酸蓄电池在电池的整个使用寿命期间,无需添加水,调整酸相对密度等维护工作,具有免维护功能,不漏液,无酸雾,不腐蚀设备,结构紧凑,密封良好,抗震动,比容量高,电池使用寿命长等优点。
太阳能电池板的选用由于太阳能电池组件离不开光照须计算等效的峰值日照时数全年峰值日照时数为小时为将辐射量卡换算成峰值日照时数的换算系数峰值日照定义毫瓦瓦卡焦耳瓦秒小时秒则卡瓦秒卡秒小时瓦小时卡于是卡年小时卡小时年平均每日峰值日照时数为小时日有日照时,要求太阳能电池供给设备用电,同时给蓄电池充电。
如按充电计算,充电电流为式中为充电电流,为蓄电池容量,为充电时间。
由此可计算太阳能电池应提供的总电流为计算中,加上的余量,则要求太阳能电池提供的输出功率为式中为太阳能电池提供的输出功率为设备工作电压。
就是按照这样的计算,需要在没有蓄电池的情况下给电动车供电应使用功率为的电池板,但是目前的太阳能电池板无论从重量上在电动车上安装后的面积上还是转换效率上都不能很好的满足要求。
太阳能电池板每平方厘米的开路电压为,产生的电流为。
太阳能电池板的光电转换效率在,最大可达到。
由于光电驱动电动车中所用的太阳能电池组件力求产生的功率最大化,经过估算在电动车上可以安装至少大约平方米的太阳能电池板。
我们采用型太阳能电池组件,其面积约为平方米,其峰值功率为,峰值电流为,峰值电压为。
我们可采用两块进行并联,则总功率为,电压约为。
太阳能电池板的输出电流为由于本设计的光电转换旨在对原有的蓄电池基础上加上太阳能电池组件以最终提高电动车的行驶里程。
按照上面所设定的满负荷工作状态,加上光电转换系统之后理论上可在原来基础上增加定的行驶距离相当于在原有行程基础上增加了大约的行程。
根据以上计算,可选用全密封免维护型铅酸蓄电池块进行并联,的太阳能电池板两块。
调速与回馈制动调速与回馈制动技术最终都是通过无刷动。
在电动车减速下坡限速时,采用对进行调制,而使保持截止,以构成升压斩波电路,从而实现能量回馈。
总体电路设计本设计总电路是以太阳能电池组件为基础的光电转换电路。
通过防过充电路可以有效的保证蓄电池的正常使用,延长使用寿命太阳能电池组件输出的峰值电压对蓄电池充电,升压电路使从蓄电池输出的电压升高为电动车电动机所需的额定工作电压蓄电池还要向控制器提供等不同的工作电压。
后面通过以为核心的控制器和使用软件程序完成控制继而达到回馈制动的目的,使电动车达到更高的行驶里程。
光电转换电路总图如附录所示。
结束语电动自行车作为种有效替代燃油汽车的绿色交通工具,拥有节能环保便捷三大优点,在消除城市环境污染方面将发挥着重要的作用。
采用光电结合驱动的电动车,将太阳能这种无限资源配合原有的蓄电池作为于驱动电动车的源动力以及回馈制动技术有利于太阳能的广泛开发和利用,省去麻烦的充电环节,做到对无限资源的可持续利用和对环境的零污染。
对电动车未来的发展将会具有深远意义。
本设计主要利用太阳能电池板的光伏转换技术配合铅酸蓄电池对电动车电机供电同时采用单片机为控制核心,通过脉宽调制来控制电机的电枢电压,从而实现电动车的调速控制,而且利用升压斩波的原理实现能量回馈制动。
其回馈制动的实质,就是将电机的机械能及储存在电机绕组中的磁场能量转换为电能,经电感升压斩波的作用,将能量回馈给蓄电池,以节约电能,延续电动车的行驶里程。
本设计侧重于硬件电路的设计,由于时间和知识水平的限制,电路的设计与构思难免存在许多不足,同时对软件编程研究不够透彻,还有待提高。
致谢在本次毕业设计过程当中,指导老师以及同学们都给予了我很大的帮助支持,指导老师严谨的治学态度和务实的求知精神给我留下了很深的印象,他鼓励我孜孜不倦,锐意进取,有意识地培养我独立思考和解决问题的能力。
在写论文的过程中,老师给我做了全程的分析与引导,期间所遇到的些困难,老师也给了我许多鼓励和帮助,使我能顺利的完成了自己的毕业论文。
他的的严格要求,令我以后的工作和生活当中受益匪浅。
在此,对他们所给予的指导和帮表示二是通过合理的结构布局设计,使其具有尽量大的刚度。
为了达到这个目的,设计中采用了两个导向杆,以满足长行程活塞杆的稳定性和导向问题。
另方面,为增大结构的刚度和稳定性,将两个导向杆与活塞杆布局成等边三角形的截面形式,以增大抗弯截面模量,也大大增加了液压缸的工作刚度。
因为垂直液压缸所承受的载荷方式既有定的轴向载荷,又存在着比较大的倾覆力矩由加工工件的重力引起的。
作为液压执行元件,满足此处的驱动力要求是轻而易举的,要解决的关键问题仍然是它的结构设计能否有足够的刚度来抗倾覆。
这里同样采用了导向杆机构,围绕垂直升降缸设置四根导杆,较好的解决了这问题。
液压缸强度的较核活塞杆直径的较核计算和选择液压元件控制元件的选择根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量,在标准元件的产品样本中选取各控制元件。
液压泵的计算第章机械手控制系统的设计硬件设计操作面板布置操作面板布置如图所示机械手的操作方式分为手动操作和自动操作两种。
手动操作就是用按钮作机械手的每步运动进行单独的控制。
当选择升降按钮时,按下启动按钮,机械手上升按下停止按钮时,机械手上升。
当选择正转逆转按钮时,按下启动按钮,机械手顺时针转动,而按下。
如图所示该集成,输入,输出共个数字量点,可连接个扩展模块,最大扩展至路数字量点或路模拟量点,具有字节程序和数据存储空间。
个独立的高速计数器,路独立的高速脉冲输出,具有控制器。
个通讯编程口,具有通讯协议通讯协议和自由方式通讯能力。
端子排可很容易地整体拆卸。
是具有较强控制能力的控制器。
控制系统原理分析由于机械手作业时,取放工件和装卸工件都有较高的定位精度要求,所以在机械手控制中,除了要对垂直手臂执行手爪液压缸和腰部步进驱动进行开环控制外,还要对水平手臂进行闭环伺服控制。
为了减少的点数,以伺服放大器作为闭环的比较点。
伺服放大器具有传感器反馈输入端,给定的输入信号和反馈信号进行比较后形成的控制信号经过调节和功率放大后,驱动电液伺服阀对液压缸进行伺服定位。
将上位机输入的给定信号转换为电压信号,输出至伺服放大器,由伺服放大器作为闭环比较点,组成模拟控制系统,如图所示这种方案使得控制量少尤其是模拟量,节省了系统资源,而且编程简单,不必过多考虑控制算法等优点,也是完全能满足工作要求的。
外部接线设计为实现水平手臂液压缸伺服定位的控制要求,利用西门子,考虑到位移传感器和伺服放大器工作采用的都为模拟量,因此增加个模拟量输出模块。
鉴于伺服放大器和位移传感器对输入的要求,的模拟量采用输入输出,各输入输出点及其接线如图所示。
的具体硬件接线图如下图所示详细的硬件设计见图纸地址分配详细参见表软件设计控制主程序流程图机械手控制主程序流程图如图所示结论本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年所学知识进行整合,完成个特定功能满足特殊要求的数控机床上下料机械手的设计,比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平实践动手能力以及专业精神和态度,具有较强的针对性和明确的实施目标,实现了理论和实践的助车公司开发的第辆锂离子电动汽车上日产,在北京第届国际电动车展览会上展出。
该车次充电可行驶,最高时速。
锂离子电池被普遍认为具有如下的优点比能量大比功率高自放电小无记忆效应循环特性好可快速放电,且效率高工作温度范围宽无环境污染等,因此有望进入世纪最好的动力电源行列。
预计在年期间,当锂离子电池进步发展时,蓄电池的市场份额将缩小。
锂离子市场份额将会扩大。
目前也已经有采用锂离子蓄电池的电动自行车产品出售。
由于镍氢蓄电池和锂离子蓄电池是绿色蓄电池,不会因废弃造成二次污染,容易被政府环保部门接受,并且有较好的出口前景,目前虽然价格比较贵,仍有较大降价空间,应该大力提倡。
经过对目前市场上的几类蓄电池的比较发现镍氢蓄电池和锂离子电池虽然具有很多优点但是价格昂贵,全密封免维护型铅蓄电池具有电压稳定性好和进行大电流放电特点,是目前仍在广泛使用的蓄电池,所以本次设计仍采用铅蓄电池。
蓄电池的相关参数冷启动安培值电流,以安培为单位,在的情况下放电,且电压保持在以上,蓄电池所能输出的电流。
启动电流,以安培为单位,在的情况下放电,且电压保持在以上,蓄电池所能输出的电流。
储备电量,以分钟为单位,在的情况下,电池以的额定电流输出,且电压保持在以上所持续的时间。
太阳能电池板和蓄电池的选用太阳能电池板和蓄电池是本系统中关键部分,下面就它们的选用作以简单的分析。
蓄电池的选用电动自行车车用电机功率大多在之间,采用电池供电。
正常工作时,额定电流在对电机是或对电机。
短时间工作电流可达,当电机停止转动时,瞬间电流可达。
由于电动车天要工作时间较长,估计电动车蓄电源须具有的供电能力,且按的放电率计算,则蓄电池的容量为式中为蓄电池容量,为蓄电池放电时间,为设备工作电流。
根据电动车的额定工作电压应选用块全密封免维护铅酸蓄电池并联,然后蓄电池输出的电压经过直流升压电路,由于的输入电压范围为,并可在输入的电源电压时,以高达的效率在到负载电流情况下提供稳定的输出电压为电动机供电。
采用全密封免维护型铅酸蓄电池在电池的整个使用寿命期间,无需添加水,调整酸相对密度等维护工作,具有免维护功能,不漏液,无酸雾,不腐蚀设备,结构紧凑,密封良好,抗震动,比容量高,电池使用寿命长等优点。
太阳能电池板的选用由于太阳能电池组件离不开光照须计算等效的峰值日照时数全年峰值日照时数为小时为将辐射量卡换算成峰值日照时数的换算系数峰值日照定义毫瓦瓦卡焦耳瓦秒小时秒则卡瓦秒卡秒小时瓦小时卡于是卡年小时卡小时年平均每日峰值日照时数为小时日有日照时,要求太阳能电池供给设备用电,同时给蓄电池充电。
如按充电计算,充电电流为式中为充电电流,为蓄电池容量,为充电时间。
由此可计算太阳能电池应提供的总电流为计算中,加上的余量,则要求太阳能电池提供的输出功率为式中为太阳能电池提供的输出功率为设备工作电压。
就是按照这样的计算,需要在没有蓄电池的情况下给电动车供电应使用功率为的电池板,但是目前的太阳能电池板无论从重量上在电动车上安
