微機(jī)控制智能充電器的過程分析

微機(jī)控制智能充電器的過程分析大連理工大學(xué)1第1頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)21.智能充電器原理框圖2.智能充電器的充電過程分析3.智能充電器原理分析4.智能充電器程序流程圖5.小結(jié)第2頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)31.智能充電器的原理框圖為了加入智能控制達(dá)到實(shí)時監(jiān)控的目的，我們以單片機(jī)及相關(guān)電路在充電的整個過程中動態(tài)跟蹤蓄電池的電壓，自動調(diào)整充電電流，使充電電流自始至終保持在蓄電池可接受的充電電流附近，并使蓄電池在無氣體溢出的狀態(tài)下充電，從而既保護(hù)了電池，又能使電池充分充電。該充電器的硬件電路主要包括電壓變換、SCR主電路、AC/DC整流電路、電壓和電流采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、晶閘管觸發(fā)電路等組成，并具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)功能。第3頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)4

智能充電器的原理框圖電壓變換SCR主控電路AC/DC整流蓄電池組電流、電壓采樣同步信號隔離、驅(qū)動單片機(jī)控制器A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)顯示AC輸入第4頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)52.智能充電器的充電過程分析該設(shè)計電路采用以快為主的分級恒流充電法，在程序的初始階段，首先對單片機(jī)進(jìn)行初始化，然后根據(jù)電池狀況判斷應(yīng)進(jìn)入哪一階段。當(dāng)單片機(jī)檢測到電池電壓比較低的時候，就進(jìn)入第一階段，用較大的電流進(jìn)行充電，使電池在短時間內(nèi)充入比較大的電量而不會損壞電池。第5頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)6為保證充電電流恒定，由單片機(jī)在充電過程中不斷檢測充電電流的大小，與設(shè)定的電流值進(jìn)行比較，調(diào)整觸發(fā)脈沖的相位角，從而調(diào)整SCR（晶閘管）導(dǎo)通的角度，改變充電電源電壓，達(dá)到電流恒定的目的。以6-DG-40AH型蓄電池為例介紹充電過程第6頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)76-DG-40AH型蓄電池的充電過程：

第7頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)8在第一階段（0-t1），充電器以恒定電流5.6A對蓄電池充電，由單片機(jī)控制充電時間，當(dāng)蓄電池電壓上升到預(yù)先設(shè)定的電壓值時，立即轉(zhuǎn)換到第二階段充電（t1-t2），單片機(jī)控制SCR的導(dǎo)通角，使電流維持2.8A，當(dāng)電池電壓上升到第二階段的規(guī)定值時，結(jié)束充電，進(jìn)入浮充階段（t2-t3),單片機(jī)控制SCR導(dǎo)通角，使充電器以0.6A的斷續(xù)電流對蓄電池充電。浮充狀態(tài)下，可長時間對蓄電池進(jìn)行充電，從而能最大限度的延長蓄電池壽命。第8頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)93.智能充電器原理分析1、電壓采樣電路對蓄電池充電電壓的測量通過電阻分壓的方法，把蓄電池端電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)模轉(zhuǎn)換器A/D可接受的電壓范圍（0-5V）。因此，充電器的輸出電壓經(jīng)分壓后得到的輸出采樣電壓被送到A/D轉(zhuǎn)換器的通道，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送到單片機(jī)中，在充電過程中，單片機(jī)與預(yù)先設(shè)定的電壓值進(jìn)行比較，決定該進(jìn)入充電的那個階段。

第9頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)102、電流調(diào)控電路與充電器輸出端串聯(lián)的電阻為電流采樣電路，當(dāng)充電器電流過大或變小時，在采樣電阻兩端的電壓必然增大或減小，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化后送到CPU中，在軟件編程中用電壓值除以電阻值便可得到充電電流的大小，CPU將此電流值與該充電階段預(yù)先設(shè)定的電流值進(jìn)行比較，然后決定觸發(fā)脈沖該提前還是推后，從而控制了SCR導(dǎo)通角，使出現(xiàn)在充電器輸出端的直流電壓跟著變化，從而確保了其恒流的輸出特性。第10頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)114.智能充電器程序流程圖單片機(jī)首先進(jìn)行初始化，然后對蓄電池的電壓、電流進(jìn)行測量，與預(yù)先設(shè)定的充電曲線進(jìn)行比較。如果符合，則進(jìn)入浮充階段，充電結(jié)束；如果不符合，則單片機(jī)按照設(shè)定的控制算法進(jìn)行計算，對充電電流進(jìn)行調(diào)整，直到滿足要求。該充電器主程序主要由充電電流檢測、電壓檢測、電流調(diào)整等子程序組成。第11頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)12開始初始化電壓采樣U<43V電流采樣I=5.6A調(diào)整脈沖角度以新角度充電以原角度充電43V<U<47V電流采樣I=2.8A調(diào)整脈沖角度以新角度充電以原角度充電浮充NYYNNYYN第12頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)13上述只是介紹了一個特例的智能充電器程序流程，該充電器適應(yīng)不同電壓值的蓄電池，只要對軟件中的有關(guān)電壓的參數(shù)進(jìn)行修改，就可對不同電壓值的蓄電池進(jìn)行充電，無需改變硬件電路。第13頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月大連理工大學(xué)145.小結(jié)當(dāng)蓄電池電壓較低時，用5.6A大電流恒流充電，利用開始充電時蓄電池接受能力最佳的有利條件，使電池在短時間內(nèi)充入比較大的電量，占蓄電池總?cè)萘康?0%