文档介绍：基于PIC单片机的智能充电器的设计与实现
Design and Realization of PIC Microcontroller-Based Intelligent Charger
俞炜平,林国庆
福州大学电气工程与自动化学院(福建福州 350108)
Yu weiping,Lin guoqing
College of Electrical Engineering and Automation, ( Fuzhou University, Fuzhou 350108, China)
摘要:本文设计了一种适用于铅酸蓄电池充电的数字化充电系统,可方便地实现“自适应三阶段”充电模式。文章详细介绍了系统的电路组成、充电方法以及硬件和软件设计过程,最后通过对蓄电池的充电实验验证了该方案的可行性。
关键词:铅酸蓄电池充电器数字控制三阶段充电
Abstract: This paper designs a digital charging system in lead-acid batteries. It can achieve "self-adaptive three stage" charging mode . Detailed introduction of position, charging methods and hardware and software design process are given. Finally, the results of the battery charging experimental verify the feasibility of the scheme.
Key words: Lead-acid battery, Charger, Digital control, Three phase charging
[中图分类号] [文献标识码] A 文章编号:1561-0349(2012)03-
1 引言
铅酸蓄电池是目前大容量电池的主要品种,其制造成本低、容量大、价格低廉,使用范围非常广泛。铅酸蓄电池的基本充电方式有两种:恒压充电和恒流充电。如果单独采用一种方法,比如恒流法,则在充电后期由于充电电流不变,容易使容量下降而提前报废。单独采用恒压法,充电初期电流过大,可能致使电极活性物质脱落,后期电流又过小,形成长期充电不足,影响蓄电池的使用寿命[1]。因此,充电器大部分都是综合采用两种方法的多阶段充电方式。近年来,先恒流、再恒压、最后恒压浮充的三阶段充电方式被逐渐接受。
目前,三阶段充电方式主要采用模拟控制的方案。虽然具有实时性好、带宽高的优点,但其硬件电路复杂,控制不灵活。为此,本文设计了一种数字控制的充电器,采用单片机作为控制回路的核心,通过电压、电流实时采样,从而控制输出电压和输出电流,实现了三阶段充电策略,可智能灵活的控制蓄电池的充电,提高蓄电池的利用效率,并有助于提高蓄电池的使用寿命和性能。
2 充电器电源结构
系统的总体设计框图如图1所示。主要由3部分组成:第一部分为开关电源部分,采用反激DC/DC变换器;第二部分为电压、电流采样电路;第三部分为单片机核心的PWM输出,再经驱动电路驱动反激电路。
图1 充电器电路总体设计框图
系统由电压采样电路、电流