单片机控制的蓄电池快速充电系统

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1、!"#$%文章编号!5225677889’228:2;6227562;!"#$%&’()*+,(-.雷卫军!张良兵!!"北京卫星制造厂"北京!#$$%$#&"华中科技大学"湖北武汉’($$)’$摘要!介绍了单片机控制的蓄电池快速充电系统的主电路及控制电路的组成"采用脉冲充放电方式!通过检测充电参数从而实现了对蓄电池的快速智能充电"关键词!充电机#蓄电池#快速充电#单片机中图分类号!!"#$%&’#!"#$(文献标志码!)近几年来!世界各国为解决能源和环境问题大"#$%#&充电法!充电模式通过瞬间的大电流放电脉力发展电动车辆!为电动车辆的提供能源的蓄电池冲!除去了正极板上的气体!并使氧气

2、在负极板上充电系统成为主要的研究课题"目前国内使用的充被吸收!从而解决了电池在快速充电过程中的极化电设备多采用自耦变压器或晶闸管!而单片机控制问题"同样!这种过程可以降低电池内部压力#温的充电系统!具有体积小#重量轻#控制回路简单#度#阻抗!减少能量的损耗!把电能更有效地转化为可靠度高等特点将倍受青睐"化学能并存储起来!提高了充电效率"该方法要求把放电脉冲的幅度调整为充电脉冲的’()倍!放电!快速充电原理能量同样随着电池容量及期望的充电时间做函数本系统采用低压定周期脉冲充放电模式!首先变化!但对充电速度维持固定的比值"用大电流充电!蓄电池的电压迅速上升!然后在极随着充电的进行!充电的模

3、式可通过两方面实化现象比较严重时!单片机发出指令!经过短时间现$一方面采用恒压充电!充电电流随着电池的端停充后!再让蓄电池大电流放电"这样!蓄电池的极电压的升高而衰减!另一方面采用限压变电流间歇化现象能在很大程度上消除!如此反复循环!可在充电"充电前期的恒电流充电段采用最佳充电电流短时间内将蓄电池充满!如图!"此种充电方法又叫值!获得绝大部分充电量"充电后期采用定电压充电段!获得过充电量!将电池恢复至完全充电态""系统硬件部分"#!蓄电池充放电电路图’是蓄电池充放电电路原理"本装置未采用传统的*+,-+整流技术!而采用了*+,-+,*+,-+的变换技术!其中*+,-+变换采用了单相不可

4、控桥式整流电路!其整流单元采用./0+121模块!容量为!222341*"用于-+,*+的逆变电路主要有半桥#全桥#谐图!快速充电原理收稿日期!’22;,28,21自动化与仪表!""#$%&!"!"#$%采用了全波整流"使用快恢复二极管"以减小整流管反向恢复时间对整流输出电压的影响!蓄电池的放电回路采用大功率!"#$%&!外部电压通过限流电阻对蓄电池进行大电流放电"以达到去极化的目的!!"!#$%&’(的驱动和保护!"#$%&的保护方案有延迟搜索方案和撤除栅极电压方案"在此选取了后者!这种方法是在故障出现时"0!1内迅速撤除栅极信号!常用的驱动保护电路有由定时器和其他专门图!蓄电池充放

5、电路原理电路组成的电路"也有专用的模块如%234*+!振式!在此采用了半桥逆变电路!经过比较选择了’(公司的!"#$%&驱动器由于功率!"#$%&是电压控制器件"有工作频’(5667"其外围电路简单"功率器件’()*+配合使率高#便宜等优点"选用了’(公司的’($)*+!本系用不需解决专门产生负压来关断!"#$%&的问题!统的工作频率为,+-./"高频变压器不但实现了功!"#$%&逆变器输出电压的控制采用专用89!控率匹配"而且因为频率高"可以做得很小"从而大大制芯片#:,;5;!图,为’(566+和#:,;5;组成的减小了整个系统的体积"减轻了重量!高频整流部分驱动保护电路!图)#$

6、%&’(驱动保护电路!")单片机控制系统的硬件结构图*为本系统的单片机控制系统原理"采用<=公司的集模拟和数字一起的单片机<=>?465"4路<@="两路=@<"’#8功能"兼;6内核"不需扩展!它不仅能完全取代模拟控制器"方便地实现8’=调节"而且可以通过改变软件实现诸如自适应控制#智能控制等各种新型控制策略!此外"还可利用其通信接口与其他微机进行通信"便于实现远方监控!充电电压由分压精密电阻取得"经过相应的放大送至单片机的<@=口$86A7%&充电电流经过精密电阻采样#放大"然后送至单片机的<@=口$8BAB%&图*单片机控制系统原理图蓄电池温度经过温度传感器"将相应的电压量送至较

7、好的线形关系!=