一種新型的蓄電池充放電綜合控制設備

(2)狀態(tài)顯示電路

狀態(tài)顯示電路的設計使用MC68HC908SR12單片機PORT A(PTA0～PTA5)端口的LED直接驅動(dòng)功能。編程時(shí)首先設置PORT A的工作狀態(tài)，在LED控制寄存器LEDA中寫(xiě)入相應的值，寫(xiě)入“1”表示可直接驅動(dòng)LED，寫(xiě)入“0”表示作為標準I／O端口。在充電的每個(gè)階段均有狀態(tài)顯示，如：電池處于正在充電狀態(tài)、電池因溫度過(guò)高進(jìn)入溫控狀態(tài)等。

2.6 中央控制單元和FPGA輔助控制單元

中央控制單元和FPGA輔助控制單元主要實(shí)現充放電綜合控制設備的狀態(tài)控制轉換功能。根據傳感器獲取的不同狀況，寫(xiě)入不同指令，轉換不同的工作模式。

3 軟件設計

殼放電綜合控制設備的軟件設計思想是：各個(gè)功能組件實(shí)現模塊化編程，軟件流程采用中斷工作方式。其目的是使應用軟件流程清晰、可讀性強、易于功能調試以及產(chǎn)品的維護和升級。本軟件主要由初始化、預處理、控制算法、充放電4個(gè)部分組成。

3.1 初始化

在程序的初始階段應首先對MC68HC908SR12單片機進(jìn)行初始化操作，包括設置I／O端口的輸入／輸出狀態(tài)，設置PLL鎖相環(huán)電路參數，設置TIM定時(shí)器參數等。

3.2 預處理

預處理階段是充放電綜合控制設備正常工作前的準備階段。程序初始化后，先根據利用MC68HC908SR12單片機的內部溫度傳感器檢測環(huán)境溫度。當環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，均不能對電池進(jìn)行充放電，否則將損傷電池。然后，設置A／D轉換參數和通道，檢測電池的端電壓。將檢測數據與理論經(jīng)驗值比較，判斷電池的類(lèi)別以及是否連接正確。對端電壓低的電池，采用短時(shí)間的脈動(dòng)電流充電，這樣有利于激活電池內的化學(xué)反應物質(zhì)，部分恢復受損的電池單元。

3.3 充放電

根據控制單元給出的指令，進(jìn)行充放電。綜合充放電設備在硬件電路設計時(shí)考慮了平衡充電、平衡放電以及過(guò)放電保護等情況，因此，軟件設計時(shí)也給予相應的考慮。

3.4 控制算法

控制算法主要是控制MC68HC908SR12單片機和FPGA輔助控制單元，寫(xiě)入相應指令，控制充放電綜合設備各模塊協(xié)調工作。

4 結 語(yǔ)

該蓄電池充放電綜合控制設備設計時(shí)充分考慮了串聯(lián)電池組充放電時(shí)的平衡效應，可以很好地應用于串聯(lián)電池組的充放電控制，能夠提高串聯(lián)電池組的工作效率、延長(cháng)其使用壽命；同時(shí)考慮到該充放電綜合控制設備主要配合軍用不斷電設備使用，在其設計時(shí)也充分考慮了軍事應用環(huán)境的復雜性和特殊性，因而，該蓄電池充放電綜合控制設備在軍民兩用方面具有廣泛的應用前景。