基于單片機的鉛酸蓄電池智能充電器設計

引言

　　蓄電池是廣泛應用于國防、交通運輸、通訊、電力等國民經(jīng)濟各個(gè)部門(mén)的重要能源裝置，是社會(huì )生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中不可缺少的產(chǎn)品。蓄電池的使用壽命是專(zhuān)業(yè)人員及使用人員普遍關(guān)注的問(wèn)題，其由多方面因素決定，其中最重要的是蓄電池本身的物理性能。除此之外， 電池的管理技術(shù)、不合理的充放電模式是造成電池壽命縮短的主要原因。

　　如何高效、快速、無(wú)損地對蓄電池進(jìn)行科學(xué)充電，一直是蓄電池界關(guān)心的問(wèn)題，也是蓄電池使用和保養中非常重要的內容。因此，研究先進(jìn)的充電技術(shù)及充電裝置是蓄電池領(lǐng)域重要的課題，它是涉及電力電子、自動(dòng)測量與自動(dòng)控制等技術(shù)的高端課題。

　　1 智能充電器硬件部分

　　充電裝置硬件總體結構設計框圖如圖1所示，由主電路和控制電路兩部分組成。虛線(xiàn)框外部分為主電路，虛線(xiàn)框內部分為控制電路。主電路的功能是將輸入的三相交流電轉變成蓄電池負載需要的直流電；控制電路用于實(shí)現電源各種功能。

圖1 系統原理框圖

　　1）充電主電路

　　主電路采用的是AC-DC-DC變換電路，AC-DC部分的作用是通過(guò)整流變壓器將三相交流電源U、V、w進(jìn)行降壓、隔離，經(jīng)六個(gè)二極管所組成的三相不控橋整流后得到不可控制的直流電壓U1,如圖2所示。也就是說(shuō)，對輸入為AC380V的三相電壓，U1的大小僅與整流變壓器的變比有關(guān)，一旦電網(wǎng)電壓和變壓器的變比確定，U1也就恒定不變。

圖2 三相降壓整流電路

DC-DC部分采用Buck電路，如圖3所示。當對蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，全控器件VT2關(guān)斷，直流電壓U1經(jīng)過(guò)全控開(kāi)關(guān)器件VT1、續流二極管VD2和電感L（同時(shí)兼作濾波）組成的Buck電路，并通過(guò)控制VT 通斷來(lái)控制輸出電壓U2的大小，從而控制蓄電池的充電電流和充電電壓。

圖3 Buck-Boost電路