基于PIC单片机的智能充电器设计

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1、第42卷第8期电力电子技术V01．42，No．8型里!兰!墨墅些!曼!!!!堡堕!垒坚墅!!!兰竺!基于PIC单片机的智能充电器设计罗俊，杨林，郭敬爱(上海交通大学，上海200240)摘要：针对现有充电器存在的问题和不足，如充电适用范围小，充电时间长，效率低和充电方式单一等。设计了～种基于单片机的智能充电器。利用单片机灵活方便的优势，使它能对多种电池快速充电，还能通过键盘和LCD设定充电方式和截止值，具有良好的人机交互界面。同时，基于单片机集成的CAN总线，它还能与上位PC机通讯。接受远程充电控制指令，发送实时充电数据供进一步分析之用。样机试验表明，设计的智能充

2、电器可圆满完成这些任务。关键词：充电；蓄电池；通讯，嵌入式系统；智能充电器中图分类号：‘rM912文献标识码：A文章编号：1000—100X(2008)08—0073-03DesigllofanInteIligentChargerbasedonPICMicrocllipLUOJun，YANG“n，GUOJing—ai(s枷妙面肋咖昭‰而ers缈，鼢铆g砌200240，c^iM)Ab删：Forsolvingthedefectsofchargers肿wexisted，such嬲narrowch嘲ebanerytypes，lowe￡ficiencyaIldsingle

3、chargemode，wetrytodesignanintelligentchargerbasedonPIC’s16bitInicrochip，whichh幽widebatterytypes，emcjency，nexiblechargemodesand硒e刀dlyinte出ce．Inaddjtion，witlltllehelpofaCANbusintegmtedjntllismicrochip，tllechargerc锄co岫unicatewitIIaPC，receiveinstmctionsf如mtllePCandsend陀al·timebatteriesst

4、atustoPCf曲in-depl}Ianalysis．Andthepmtotypeaccomplishessuchtasks．Keywords：cllaqge．battery；commllIlicati∞，embeddedsystem；intelligentcha曙erFo岫da舶nProject：SupportedbyNational“973”Plan(No．2007CB209707)1引言随着石油资源的逐渐枯竭．环境压力的日益增大，用电能取代传统的化石燃料．使之成为车用主要动力来源的呼声与日俱增。在以往的研究中，电池技术是制约电动汽车发展的关键环节。其中，

5、蓄电池的使用寿命、容量与价格是电能能否广泛取代传统燃料的主要问题。而电池充电过程的正确与否，将直接影响蓄电池的性能和寿命。传统充电器只能针对某一类型具有特定额定电压的蓄电池充电．不能跨平台使用。故每种电池均需配备单独的充电器，很不经济。而且，传统充电器的充电策略比较单一。只能进行简单的恒压或者恒流充电．以致充电时间很长，充电效率降低。另外，充电即将结束时．电池发热量很大，从而造成电池极化．影响电池寿命。针对上述问题，设计了一种智能充电器，在其电压输出范围内，任何类型的电池都能使用。该智能充电器的充电策略灵活。不仅内置了铅酸、镍氢、锂电池的充电策略．还能自定义充电

6、策略．使充电过程达到最优化。同时，它还能通过数据传输来保存历史数据，以便用户做进一步研究与分析。基金项目：国家973计划课题(2007CB2097cr7)定稿日期：2008-03—25作者简介：罗俊(1984一)，男，湖北人，硕士研究生。研究方向为汽车电子。2智能充电器的硬件平台该充电器基于PIC24HJl28GP506单片机充电系统，系统结构框图如图1所示【ll。图l系统结构框图PIC24HJl28GP506单片机的最高运算速度能达到40MIPs．完全能满足系统的需要并留有足够的扩展空间。该单片机的开发相对简单，编译环境可自动分配内存的空间．免去开发者对内部存

7、储器的操作。而且能自动优化代码。模拟量输入的信号主要是1路电流信号、7路电压信号、6路温度信号。电流信号由霍尔传感器采集．其输出电压值．即串联放大器后的控制输出信号值为0—3．3V，接入单片机的10位ⅣD转换口；电压信号接入1路加转换引脚。使用3路引脚选择输入的7路电压信号．使每次只有1路信号能输入到单片机的A，D转换引脚：使用热敏电阻测量电池温度，测量热敏电阻上的电压值，输入到单片机的～D转换引脚，得到原始数据∞。在充电器中．矩阵键盘通过编码芯片mm74c92373’第42卷第8期电力电子技术V01．42。No．81墼!坌!旦墅坚!兰!曼!!丝坠!!!垒坚鲤鱼

8、兰丝!与单片机连接，每当