【正文】 VEE18BLA19BLK20J4Comment: 1*20 128*64LCDGNDGNDRSRWEPB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7VCCPC3PC4VO1VO1VEEVEEVCCPC[0..4]PB[0..7]R11 R12R13VCCLEDVCCGNDR14BLABLA 圖十一：顯示電路 蓄電池充電控制電路 本文采用 UC3909 實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛酸蓄電池的充電管理。 UC3909 閥控鉛酸蓄電池開關(guān)型充電器主要用于鉛酸電池快速充電器。利用 UC3909 充電控制器，可以組成開關(guān)型鉛酸電池快速充電器。該芯片中的平均電流型 PWM 控制線路，可產(chǎn)生充電狀態(tài)邏輯電平。充電狀態(tài)邏輯電平根據(jù)充電狀態(tài)控制充 電器的輸出電壓和電流。該芯片中的欠壓封鎖電路，保證加入足夠的電源電壓。此外該芯片中還含有差動(dòng)電流取樣放大器、精度為 1%的基準(zhǔn)電壓， C/。mV 熱敏電阻線性化電路、電壓和電流誤差放大器、 PWM 振蕩器、 PWM 比較器、 PWM 鎖存器、充電狀態(tài)譯碼器和一個(gè) 100mA的集電極開路輸出驅(qū)動(dòng)器。 該芯片的極限參數(shù)如下： ? 電源電壓 VCC： 40V； ? OUT、 STAT0、 STAT1 腳電壓： 40V； ? 輸出灌電流： ? CS+和 CS腳電壓： ； ? 其他管腳電壓： ； ? 存儲(chǔ)溫度： 65~150 C。 ； ? 結(jié)溫： 55~150 C。 ； ? 焊接溫度（焊接時(shí)間 10s）： 300C。 . RTHM1VLOGIC2GND3VCC4OUT5STAT16STAT07STATLV8OVCTAP9CHGENB10VAO11VA12CA13CAO14CSO15CS+16CS17RSET18OSC19R1020C8UC3909 圖： UC3909管腳圖 （ 1） 鉛酸蓄電池的充電特性 鉛酸蓄電池的充電特性是由其接受充電能力來體現(xiàn)，是在保證蓄電池析氣率較低、溫升較 低時(shí)所能承受的最大充電電流。其充電特性曲線方程式為： to eII ??? 式中， I 為充電電流； oI 為初始最大充電電流； ? 為最大接受力比； t 為充電時(shí)間。 在實(shí)際的電池充電管理過程中，蓄電池的充電過程與上述充電特性曲線完全相同是不可能的。因此本著提高系統(tǒng)的充電效率、延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命的 原則，參考充電特性曲線，采用控制芯片 UC3909 實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛酸蓄電池的分段充放電控制管理。 目前太陽能充電系統(tǒng)中蓄電池一般采用的是三階段充電方式，即先恒流充電，再恒壓充電，最后浮充充電。但是由于某些應(yīng)用場(chǎng)合的蓄電池經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過度放電的情況，如果一開始就直接進(jìn)入較大電流充電的橫流充電階段，容易造成熱失控，損壞蓄電池。所以開始的時(shí)候應(yīng)該采用小電流充電的涓流充電模式，等蓄電池的端電壓達(dá)到設(shè)定的充電使能電壓 TU 時(shí)，在進(jìn)行恒流充電。 UC3909 芯片可以根據(jù)蓄電池的轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)涓流充電、恒流充電和浮充充電四個(gè)階段充電。 UC3909的四階段充電曲線 ? 涓流充電 當(dāng)蓄電池電壓低于充電使能電壓 TU ，充電器提供很小的涓流 TI 進(jìn)行充電。該過程持續(xù)到蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定的使能電壓。涓流充電的作用是為了防止把恒流充電時(shí)的大電流灌入從而損壞蓄電池。 ? 恒流充電 當(dāng)蓄電池的電壓達(dá)到充電使能電壓 TU 后，充電器提供一個(gè)大電流 BULKI 對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電。此時(shí)對(duì) UC3909 來說電壓輸出飽和，電流起主導(dǎo)作用， UC3909 輸出占空比可調(diào)的 PWM脈沖來維持恒定的快速充電電流 BULKI 。該過程持續(xù)到蓄電池的電壓上升到恒壓充電電壓的 95%。這一階段是充電的主要階段，蓄電池端電壓上升很快，直至電 壓上升到過壓充電電壓 ocU 時(shí)進(jìn)入恒壓充電階段。 ? 恒壓充電 在這個(gè)階段，電壓控制環(huán)閉環(huán)起主導(dǎo)作用，充電器提供一個(gè)略高于蓄電池額定電壓的電壓 ocU 進(jìn)行恒壓充電，電路的充電電流將按指數(shù)規(guī)律逐漸減小，直到減小到充電種植電流 OCTI （約為 10% BULKI ），蓄電池已被充滿，充電器進(jìn)入浮充充電狀態(tài)。 ? 浮充充電 浮充充電階段，充電器提供浮充電壓 FU 對(duì)蓄電池充電，此時(shí)電流值很小。該階段的充電用來彌補(bǔ)蓄電池的自放電造成的容量損失。為了使充電器能夠在任何溫度下精確地浮充充電，我們需要選擇與蓄電池相同溫度系數(shù)的熱敏電阻進(jìn)行溫度補(bǔ)償。此后，如果蓄電池由于輸出電壓下降到 OCU 的 90%，那么充電器自動(dòng)進(jìn)入涓流充電或恒流充電狀態(tài)。 R510KRSETRSF275RCZ775R8100kR6100kRS1RS2RS310KROVC227KRS4115KRSF175RG11kRG2ROVC1750CSFCCPRCSC7132Q32N3904123Q2NDF0610COVC1uRTHM1VLOGIC2GND3VCC4OUT5STAT16STAT07STATLV8OVCTAP9CHGENB10VAO11VA12CA13CAO14CSO15CS+16CS17RSET18OSC19R1020C8UC3909CO13300ufC91uf+battery1 2D31N4148D5LEDD6LED500mAFUSER32kR42k1 23 4K1RELAYSPST132Q42N3904+5VR93k電池過熱則斷開 .高電平有效。ThermV1CO23300uf12J4batteryC18C17D121N4148RVG_1330kRVG_2330kR1110kSTAT1STAT0 圖：基于 UC3909的充放電電路 第四章 太陽能充電系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 通過第三章的分析可知，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分主要包括系統(tǒng)的主程序、電壓電流采樣模塊、 A/D轉(zhuǎn)換模塊、 MPPT模塊、 UC3909的充放電控制模塊。 檢 測(cè) 蓄 電 池是 否 接 上電 壓 、 電 流 采 樣 電 路Y Y A / D 轉(zhuǎn) 換 模 塊H T 4 6 R 2 3 單 片 機(jī)顯 示 U 、 I 數(shù) 據(jù) ， 計(jì) 算功 率 P = U I系 統(tǒng) 初 始 化開 始N Y N P W M 控 制調(diào) 節(jié) 占 空 比蓄 電 池 正 常 充 電L E D 燈 顯 示是 否 工 作 在 最 大 功率 點(diǎn) 處圖：軟件程序流程圖 太陽能充電系統(tǒng)選用 HT46RU23作為核心控制器。該型號(hào)的單片機(jī)功耗低，具有多通道 A/D轉(zhuǎn)換，控制其內(nèi)部自帶 PWM控制信號(hào)，能夠完成采樣數(shù)據(jù)的顯示和驅(qū)動(dòng)直流變換電路實(shí)現(xiàn)ＭＰＰＴ技術(shù)。 開 始清 P W M 中 斷 標(biāo) 志使 能 A / D 轉(zhuǎn) 換等 待 A D 中 斷A D 是 否 中 斷 ？采 樣 輸 出 電 壓 有 效 值計(jì) 算 占 空 比 送 入 寄 存 器返 回 圖： PWM中斷子程序流程圖 【 1】浣喜明 姚為正 電力電子技術(shù) 【 2】崔榮強(qiáng)，喜文華，魏一康等。太陽能光伏發(fā)電 [J].太陽能， 2022(4)： 7276 【 3】時(shí)理麗。我國(guó)和世界光伏發(fā)電技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)發(fā)展情況比較 [J].光伏技術(shù)專欄 【 4】歐陽名三，余世杰等。采用單片機(jī)的太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤控制器 [J]電子技術(shù) 【 5】 張茂林 安徽財(cái)貿(mào)職業(yè)學(xué)院 電子信息系 新能源應(yīng)用技術(shù) 【 6】項(xiàng)若軒 智能光伏充電控制系統(tǒng)的研究 [D]。合肥工業(yè)大學(xué) 【 7】楊華鵬 基于單片機(jī)的 IGBT光伏充電 [D]。西安理工大學(xué) 【 8】百度百科 光伏發(fā)電技術(shù) 【 9】我國(guó)能源形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻 能源浪費(fèi)驚人《觀察與思考》 2022年第 17 期（電子雜志） 【 10】百度百科 太陽能蓄電池 【 11】李全利 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) 高等教育出版 【 12】 維庫開發(fā)網(wǎng) 基于超級(jí)電容 鉛酸蓄電池混合儲(chǔ)能的太陽能充電器 【 13】百度文庫 鉛酸蓄電池知識(shí)培訓(xùn)資料 【 14】王永 劉志強(qiáng) 劉福貴 一種新型使用的 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路 【 15】梁曉鷗 吳瑞 廖俊必 高效智能化太陽能充電系統(tǒng)的研究 四川大學(xué) 制造學(xué)院 測(cè)控系 四川 成都 610065 【 16】