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基于PIC單片機的智能充電器的設計與實現

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年11月20日  

1引言


鉛酸蓄電池是目前大容量電池的主要品種,其制造成本低、容量大、價格低廉,使用范圍非常廣泛。鉛酸蓄電池的基本充電方式有兩種:恒壓充電和恒流充電。如果單獨采用一種方法,比如恒流法,則在充電后期由于充電電流不變,容易使容量下降而提前報廢。單獨采用恒壓法,充電初期電流過大,可能致使電極活性物質脫落,后期電流又過小,形成長期充電不足,影響蓄電池的使用壽命[1]。因此,充電器大部分都是綜合采用兩種方法的多階段充電方式。近年來,先恒流、再恒壓、最后恒壓浮充的三階段充電方式被逐漸接受。


目前,三階段充電方式主要采用模擬控制的方案。雖然具有實時性好、帶寬高的優點,但其硬件電路復雜,控制不靈活。為此,本文設計了一種數字控制的充電器,采用單片機作為控制回路的核心,通過電壓、電流實時采樣,從而控制輸出電壓和輸出電流,實現了三階段充電策略,可智能靈活的控制蓄電池的充電,提高蓄電池的利用效率,并有助于提高蓄電池的使用壽命和性能。


2充電器電源結構


系統的總體設計框圖如圖1所示。主要由3部分組成:第一部分為開關電源部分,采用反激DC/DC變換器;第二部分為電壓、電流采樣電路;第三部分為單片機核心的pWM輸出,再經驅動電路驅動反激電路。


圖1充電器電路總體設計框圖


系統由電壓采樣電路、電流采樣電路實時分別采樣電壓、電流,將采樣的電壓、電流各自送單片機的RA0、RA1,經過單片機內部的A/D轉換模塊轉化為數值,然后根據編寫的軟件進行對應操作,由pWM模塊得到相應的占空比,再由RC2將占空比送到驅動電路,用于驅動反激電路的開關管,從而在輸出端得到相應的電壓或電流對鉛酸蓄電池進行充電。


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