【正文】 以有si 1V2 （）216IR由于光藕 和 的原邊電流相同，且 2 個(gè)光藕制造工藝相同，所以，可近似3AUB地認(rèn)為它們的電流放電倍數(shù)是相同的。1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 9Jun2022 Sheet of File: H:\于\BACKUP~ Drawn By:U3BOPTOISO1U3AOPTOISO1RW110KR6500R4500R8200R1100R73KC3C5C4D24007于于于 ++12+5+12+12U1ALM324Vo+Vin2 V1V2I1 I2VoI3V5CURRENT/AIN1VsText圖 310 電流檢測(cè)電路這是最簡(jiǎn)單的檢流方法，通過檢測(cè)電阻電壓間接測(cè)出流過電阻的被檢測(cè)電流的大小。 刻 槽 和 改 變 金 屬 膜 厚 度 可 以 控 制 阻 值 。即兩路光藕的輸入輸出電流之比 （）465I?因?yàn)?A/D 的輸入阻抗很高，所以 （）??210426252119i batRWVVIRWIRU? ?把 、 、 、 的阻值代入得2109 （）?????調(diào)節(jié) ，使得采樣電路輸出的電壓為2R （）/3VOLTAGEINbatU?即把輸入電壓從 015V 衰減到 05V。（1） 電壓檢測(cè)電壓檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)主要考慮的問題是:在正常充電的過程中，電池端電壓Ubat 的變化范圍是 0V 到 15V，要使單片機(jī)檢測(cè) Ubat 的變化映射到 0V 到 5V 的范圍內(nèi)，在測(cè)量中，需要用低壓器件去測(cè)量高壓、強(qiáng)電流模擬量，如果模擬量與數(shù)字量之間沒有電氣隔離，那么，高電壓、強(qiáng)電流很容易串入低壓器件，并將其燒毀。反饋信號(hào)和設(shè)定信號(hào)通過 TL494 的誤差放大器后進(jìn)行比較放大，進(jìn)而控制停止PWM 輸出，防止過充電。本次設(shè)計(jì)只采用一組 PWM 輸出，故 TL494 采用單端輸出方式。（1） TL494 管腳配置及其功能TL494 的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 9Jun2022 Sheet of File: H:\于\BACKUP~ Drawn By:C1 C2L1 L2U1R23KR310R6500R4500R1100R73KT11234BRIDGE1C3MOSFET PD1C4于于于220VR1100+12GNDGND++12+12U1ALM324Vo+VoPWMVin2 V1V2I1I2IRF9540IN40012500u/25V2500u/25VVsText圖 35 充電電源電路 控制電路控制電路用來產(chǎn)生 PWM 波，在這里采用了 TL494 來實(shí)現(xiàn)。PWM 控制信號(hào)的高電平脈沖出現(xiàn)，使 MOSFET 導(dǎo)通之后，電感 L1 的電流不斷增大，電容 C2 充電，該電路不斷存儲(chǔ)能量，同時(shí)通過電感L2 對(duì)電池充電，此時(shí)，續(xù)流二極管因反向偏置而截止。1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleNumber RevisionSizeA4Date: 5Jun2022 Sheet of File: J:\于\PREVIO~ Drawn By:Q1NPNR172KAVDDAGNDDVDDEAXTAL1RESETXTAL2DGNDabfcgdeDPY1234567abcdefg8 dpdpDPY_7SEG_DPC1210uR1810KGND+5+5DACURRENT/AIN1VOLTAGE/AIN3220X853910111218226344344454849505152284015323321DVDDADUC824U312P12PGNDVREF+VREFDVDDDVDD2048DGNDDGND 3547100n100n87XTAL1XTAL2GNDCS9013BUZZER+5圖 34 單片機(jī)連接電路由于本單片機(jī)采用的是 ADuC824，其使用的是一個(gè)外部晶振為 頻率的時(shí)鐘為 CPU 提供時(shí)鐘周期，片內(nèi) PLL 以倍速鎖存 (3216 倍)方式為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的 的時(shí)鐘信號(hào)。有六個(gè) SFR 寄存器與 TIC 有關(guān)，TIMECON 是它的控制寄存器，INTVAL 是用戶定時(shí)設(shè)置寄存器，當(dāng) TIC 的計(jì)時(shí)器達(dá)到 INTCVAL 的設(shè)置值時(shí)，TIC 將有一個(gè)主動(dòng)的輸出，此輸出可引發(fā)一個(gè)中斷或使 TIMEON 中的 TII 位置位。AD 時(shí)鐘也來源于 PLL 時(shí)鐘，其調(diào)制速度和晶振頻率相同。b. 片內(nèi) PLL一般∑△型 AD 都需外接一個(gè)晶振，CPU 工作也需要外部晶振。③ 其它外設(shè)a. DACADuC824 上集成了一個(gè) 12 位電壓輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。 ADuC824 的片內(nèi) Flash/EE 程序存儲(chǔ)器可用兩種模式進(jìn)行編程：即在線串行下載和并行編程。圖 33 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的配置圖ADuC824 的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有分開的尋址空間。輔助通道用于接收輔助信號(hào)的輸入，例如冷端二極管或熱敏電阻的輸入，此通道無緩沖器，只有一個(gè)固定為177。主通道可通過調(diào)節(jié)編程放大器的增益而接收177。（3） ADuc824的結(jié)構(gòu)ADuc824的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)如圖32所示。●存儲(chǔ)器8K字節(jié)片內(nèi)Flash/EE程序存儲(chǔ)器；640字節(jié)片內(nèi)Flash/EE數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；256字節(jié)片內(nèi)RAM。顯示和報(bào)警電路是通過單片機(jī)控制來顯示電池組當(dāng)前的充電狀態(tài)，提示用戶當(dāng)前進(jìn)入的狀態(tài)。同時(shí)還進(jìn)一步設(shè)置了防止電池過充以損害電池的裝置。3 智能充電器的硬件設(shè)計(jì) 智能充電器的總體設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)方案鉛酸蓄電池充電器性能的優(yōu)劣直接影響充電電池的使用壽命，用戶對(duì)充電器的要求主要有兩個(gè)方面：其一是要有較高的性能指標(biāo)，如由平均無故障運(yùn)行時(shí)間所表達(dá)的可靠性，由穩(wěn)壓穩(wěn)流精度，動(dòng)態(tài)調(diào)整速度及紋波系數(shù)等所表達(dá)的動(dòng)、靜態(tài)特性，其二是要有較為完善的自我檢測(cè)與控制功能，有較高的智能水平，能對(duì)充電電壓，電流進(jìn)行檢測(cè)等。（3） 均充階段即恒壓充電階段隨著限壓充電的進(jìn)行，電池電流也隨之逐漸降低。根據(jù)鉛酸蓄電池的使用階段及蓄電池的特性，為了進(jìn)一步延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，在長(zhǎng)期使用和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)蓄電池進(jìn)行了四個(gè)階段的充電以達(dá)到最優(yōu)的效果。為避免損壞電池，又常采用溫升控制法，即當(dāng)溫升達(dá)到一定值時(shí)，充電器便自動(dòng)轉(zhuǎn)入浮充電模式。因此， 5時(shí)采用這種控制方式才最有效果。例如，對(duì)于10Ah的蓄電池，采用 ，電池5h可充足； 5充電速率，因此根據(jù)電池的容量和充電電流，可以很容易地確定所需要的充電時(shí)間。為了避免環(huán)境溫度過高時(shí)損壞電池，最好與其他控制方式配合使用。采用這種檢測(cè)法的快速充電器，可以對(duì)電池?cái)?shù)不同的電池組充電。這種控制方法的缺點(diǎn)是：電池充電的最高電壓隨環(huán)境溫度，充電速率而變化，因此，最高檢測(cè)電壓必須采用一定的溫度補(bǔ)償，并且還必須根據(jù)充電速率加以適當(dāng)修正，若最高檢測(cè)電壓不能隨溫度變化而自動(dòng)調(diào)整，則低溫時(shí)，電池充不足電，高溫時(shí)，電池充足電后仍會(huì)繼續(xù)大電流過充。 電壓控制在電壓控制法中，最容易檢測(cè)的是電池的最高電壓。 充電終止條件控制方法蓄電池在充足電后，電池的溫度和內(nèi)壓都會(huì)快速的上升，同時(shí)電池的端電壓開始下降出現(xiàn)電壓負(fù)增量，如果此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行快速大電流充電，對(duì)蓄電池的損害是顯然的。在每個(gè)恒電壓充電階段，由于是恒壓充電，充電電流自然按照指數(shù)規(guī)律下降，符合電池電流可接受率隨著充電的進(jìn)行逐漸下降的特點(diǎn)。通過間歇停充，使蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重新化合而被吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓，使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進(jìn)行，使蓄電池可以吸收更多的電量。ti0t0t1t2TI1 I2圖 26 REFLEXTM 快速充電法③ 變電流間歇充電法這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上。ti0T圖 25 脈沖式充電曲線② REFLEXTM 快速充電法這種技術(shù)是美國(guó)的一項(xiàng)專利技術(shù)，它主要面對(duì)的充電對(duì)象是鎳鎘電池。① 脈沖式充電法這種充電法不僅遵循蓄電池固有的充電接受率，而且能夠提高蓄電池充電接受率，從而打破了蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理論的新發(fā)展。(2) 快速充電技術(shù)為了能夠最大限度地加快蓄電池的化學(xué)反應(yīng)速度，縮短蓄電池達(dá)到滿充狀態(tài)的時(shí)間，同時(shí)，保證蓄電池正負(fù)極板的極化現(xiàn)象盡量地少或輕，提高蓄電池使用效率。u , i0t、 、 、 、 、 、 、圖 24 恒壓充電法曲線這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充。③ 恒壓充電法充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓?？刂品椒ê?jiǎn)單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進(jìn)行而逐漸下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，產(chǎn)生氣體，使出氣過甚，因此，常用于階段充電法中。實(shí)際上，常規(guī)充電的速度被蓄電池在充電過程中的溫升和氣體的產(chǎn)生所限制。主要原因是充電過程中產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。 蓄電池的充電工作特性上世紀(jì)60年代中期，美國(guó)科學(xué)家馬斯對(duì)開口蓄電池的充電過程作了大量的試驗(yàn)研究，并提出了以最低出氣率為前提的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖21所示。充電后期，在外電流的作用下，溶液中還會(huì)發(fā)生水的電解反應(yīng)。 鉛酸蓄電池充電過程的電化反應(yīng) 充電時(shí)，應(yīng)在外接一直流電源（充電極或整流器） ，使正、負(fù)極板在放電后生成的物質(zhì)恢復(fù)成原來的活性物質(zhì)，并把外界的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來。 正極板的鉛離子（Pb 4+）得到來自負(fù)極的兩個(gè)電子（2e）后，變成二價(jià)鉛離子（Pb 2+） ，與電解液中的硫酸根離子（SO 42）反應(yīng)，在極板上生成難溶的硫酸鉛（PbSO 4） ?？梢姡谖唇油ㄍ怆娐窌r(shí)（電池開路） ，由于化學(xué)作用，正極板上缺少電子，負(fù)極板上多余電子，兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差，這就是電池的電動(dòng)勢(shì)。鉛酸蓄電池的自放電相對(duì)鎳鉻電池來講比較嚴(yán)重，經(jīng)驗(yàn)表明，鉛酸蓄電池在閑置一個(gè)月后，自放電達(dá) 30%左右。（9） 自放電現(xiàn)象當(dāng)電池處于閑置不用（非工作狀態(tài)）時(shí)，雖然沒有電流流過蓄電池，但電池內(nèi)的活性物質(zhì)與電解液間自發(fā)的反應(yīng)卻一直在進(jìn)行，這造成了電池內(nèi)的化學(xué)能量無益的損耗，使電池的容量下降，通常將這種現(xiàn)象稱為電池的自放電。（8） 使用壽命使用壽命是指在其實(shí)際容量降低至某一規(guī)定值之前所經(jīng)歷的充放電的次數(shù)，通常用來定義蓄電池的使用壽命，使用壽命是鉛酸蓄電池的重要指標(biāo)之一，與使用中的放電深度、溫度、充放電等條件有關(guān)。它不僅使電池發(fā)熱，而且降低了電池的效率，同時(shí)也加速了電池的老化。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，主要是因?yàn)橐话愕拿芊馐叫铍姵卦诔潆娺^程中，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生氧氣和氫氣，其中主要是氧氣，氫氣只占一小部分，當(dāng)產(chǎn)生的氧氣不能被及時(shí)吸收時(shí)，它便堆積在正極板上，使得電池內(nèi)部壓力增大，電池溫度上升，同時(shí)縮小了電池正極板的板面積，表現(xiàn)為電池內(nèi)阻上升，即使得電池出現(xiàn)了所謂的極化現(xiàn)象。這是因?yàn)殡姵卦诘碗娏鬟^充電時(shí)所產(chǎn)生的極化現(xiàn)象較輕，同時(shí)電池的熱量可以及時(shí)地向空中散發(fā)，基本上不會(huì)對(duì)電池造成傷害。（5） 電池的過充電當(dāng)高速率充電而又不能及時(shí)地在滿充電后結(jié)束充電過程，電池則很容易存在大電流過充的問題。（4） 充電終止電壓和放電終止電壓蓄電池充足電時(shí)，極板上的活性物質(zhì)已達(dá)到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)充電，蓄電池的電壓也不會(huì)上升，此時(shí)的電壓稱為充電終止電壓。主要與電極材料的本性、電極的結(jié)構(gòu)和制造工藝以及使用條件等因素有關(guān)。當(dāng)放電率較小，電壓下降緩慢，蓄電池實(shí)際放出的電量較高，當(dāng)放電率變大時(shí)，電壓下降變快，蓄電池實(shí)際放出的電量較低。額定容量（C 額 ）是在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)蓄電池時(shí)，規(guī)定或保證在指定的放電條件下蓄電池應(yīng)放出的最低限度的電量。（1） 蓄電池容量蓄電池容量是指在一定條件下可以從蓄電池獲得的電量（用 C 表示） ，單位常用安培小時(shí)(Ah) 表示，是蓄電池性能的重要指標(biāo)。U 等充電曲線方式更科學(xué)，合理，從而大大提高了蓄電池的使用壽命，大大降低了使用和維護(hù)成本，簡(jiǎn)化了充電過程，解放了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，市場(chǎng)前景非常廣闊。 充電器的技術(shù)水平、現(xiàn)狀及發(fā)展