數(shù)字化快速充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)附件(參考版)
2024-09-01 13:27本頁(yè)面
【正文】 Q3C 8 5 5 0R 6 710KBPR 6 8100G N DV C CB E E P 圖 報(bào)警電路 在主電路和控制電路原理圖中，各功能器件的參數(shù)計(jì)算方法較為麻煩，還需繼續(xù)多查閱相關(guān)的資料文獻(xiàn)，完成全部電子元件選擇的參數(shù)的計(jì)算。故障顯示是依靠顯示電路中的 8 個(gè) LED 燈互相配合實(shí)現(xiàn)的，具體實(shí)現(xiàn)如下：當(dāng)未接入電池充電時(shí)， D D D D5同時(shí)亮；當(dāng)過(guò)壓充電時(shí)， DD D7同時(shí)亮；當(dāng)過(guò)流充電時(shí)， D D D8 同時(shí)亮；當(dāng)充電過(guò)程中斷線時(shí)， DD D8 同時(shí)亮；當(dāng)短路時(shí)， 8 個(gè) LED 燈同時(shí)亮。 顯示電路和鍵盤輸入電路如圖 所示。其功能如下： K1 為功能選擇鍵， K2 為確認(rèn)鍵。 R 2 4 C 4 11 0 2R 2 21 2 0 KR 2 15KC 3 91 0 1C U R R E N TR 2 0 5KV C CV C CR 2 52KR 2 61 5 KC 4 01 0 4B A T C 4 21 0 4567U 1 BL M 2 9 0 432184U 1 AL M 2 9 0 4放大 25 倍32184U 2 AL M 2 9 0 3I C 1L M 4 3 1R 2 3 1K+ 2 .5 VV C CD 1 0 1 N 4 1 4 82 .3 V 2 .8 VR 2 7F A U L TV C C 圖 電流檢測(cè)電路 顯示電路和鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì) a. 顯示電路 顯示電路共由八個(gè)指示燈組成，依次編號(hào)為 D D D D D D DR28R292K/1% D11BAT_VOLTAGEBAT+ 圖 電壓檢測(cè)電路 D8。保持充電電流穩(wěn)定。通過(guò)放大電路得到放大的電 壓信號(hào)，送到控制器中通過(guò)計(jì)算得出當(dāng)前充電電流。電路如圖 所示。當(dāng)電壓出現(xiàn)零增量或者負(fù)增量時(shí)，表示充滿，停止充電。除反饋給充電電路，穩(wěn)定充電電壓外，還用來(lái)判斷充電狀態(tài)。因此，就需要設(shè)計(jì)電壓和電流檢測(cè)電路，以便將檢測(cè)的參數(shù)提供給單片機(jī)。其電路如圖 所示 。 5V電壓輸入。電路如圖 所示。 由于 XC164CM 的內(nèi)核 CPU 需要 的供電，因此要使用 AMS1117－ 的芯片對(duì) 5V 電壓進(jìn)一步降壓產(chǎn)生 的供電電壓。其設(shè)計(jì)的電路如圖 所示。 由于各個(gè)電池特性有所差異，因此各自的充電狀態(tài)都不會(huì)相同所需充電時(shí)間也不會(huì)一樣，所以要對(duì)每個(gè)電池的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，比較處理后決定每個(gè)電池的充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換及充電終止。智能地控制和選 擇合適地充電模式，保證快速有效充電，并在電池組充滿電時(shí)要及時(shí)結(jié)束充電。并通過(guò)電流檢測(cè)，電壓檢測(cè)，時(shí)間定時(shí)等電路獲得當(dāng)前充電狀態(tài)參數(shù)。原理圖如圖 所示。原理如圖 所示。 AC/DC 轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計(jì) 該部分電路主要包括：保險(xiǎn)絲；濾波電容 C1 組成的主要用來(lái)對(duì)輸入交流電濾波，消除共模干擾和差模干擾濾波網(wǎng)絡(luò)；橋式整流電容濾波電路如圖 所示。為了抑制電壓波動(dòng)得到持續(xù)穩(wěn)定的輸出電壓，在輸出端添加一電壓負(fù)反饋電路。 220VAC 的市電經(jīng)過(guò)輸入濾波器能夠抑制大部份共模干擾和差模干擾。 開(kāi)關(guān)電源電路的主要任務(wù)是將市電 220VAC轉(zhuǎn)化成充電所需的 25VDC的電壓。另外，鍵盤輸入單元用于設(shè)定輸出電 壓等參數(shù)，顯示單元顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障類型等信息。此充電電壓不能直接對(duì)電池進(jìn)行充電，必須經(jīng)過(guò)充電電路，采用 BUCK 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,對(duì) AC/DC 變換電路所得的 1825V 的直流輸入電壓進(jìn)行二次斬波 ,得到合適的充電電流、電壓給電池充電。系統(tǒng)的總體框圖如圖 所示 。充電過(guò)程中，充電器設(shè)置有定時(shí)，電流保護(hù)和故障檢測(cè)功能，如有異常將使充電器停止充電而保護(hù)電池。通過(guò)這些信息，判斷 出電池的實(shí)時(shí)充電狀態(tài)，并對(duì)充電電流作出及時(shí)調(diào)整，從而實(shí)時(shí)而正確地控制充電過(guò)程。對(duì)此，本次設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)電路包括電源電路、充電電路和充電控制電路。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)的智能充電器必須能對(duì)鎳鎘，鎳氫及鋰離子電池組充電。此刻同樣應(yīng)對(duì)電池進(jìn)入浮充維護(hù)狀態(tài)。 U (V )T (m in )0t1 t2 t3 Δ VABC U (V )T (m in )0t1 t2 t30 Δ VABC 圖 鎳鎘電池的充電特性 圖 鎳氫電池的充電特性 鎳氫電池與鎳鎘電池的特性基本一致如圖 ，只是鎳氫電池具有很弱的記憶效應(yīng)，在充電之前無(wú)需放電，只需對(duì)其直接充電。由于鎳鎘電池有記憶應(yīng)因此在充電之前 要先將其放電到 10V 以下，再進(jìn)行充電。 V I恒 流 充 電 狀 態(tài)AVB預(yù) 充 電恒 壓 充 電 狀 態(tài) 圖 、鎳氫的充電特性 單節(jié)鎳鎘電池正常工作時(shí)電壓為 ，充電時(shí)其最高電壓可達(dá) ，放完電時(shí)，電壓可降至 以下。恒壓充電時(shí)，電池的充電電流會(huì)降低，待電流降至 B 點(diǎn)即此 時(shí)電流為恒流充電時(shí)電流的 1/10 時(shí)，認(rèn)為電池已充滿電，轉(zhuǎn)至浮充維護(hù)充電。鋰電池的充電與鎳鎘、鎳氫不同，其典型的充電曲線如圖 所示。通 過(guò)查閱相關(guān)資料，閱讀大量文獻(xiàn)，掌握了鋰離子、鎳鎘、鎳氫電池的充電特性。 [17]孫傳友、翁惠輝，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)及儀表，高等教育出版社， 2020 年 5月。 [13]XC16416 USER39。 [10]期刊論文：李丹、劉風(fēng)春， Li Dan, A 次單片機(jī)的智能充電器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電子工程師， （ 2） [11]閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社。 [8]數(shù)字化電池組說(shuō)明書。 [6]趙修科等，實(shí)用電 源技術(shù)手冊(cè)（磁性元件分冊(cè)），遼寧科技出版社， 2020年。 [4]曲學(xué)基等、穩(wěn)壓電源基本原理與工藝設(shè)計(jì)，北京：電子工業(yè)出版社， 2020年 1月。 [2]王鴻麟、景占松，通信基礎(chǔ)電源，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020年 2月。對(duì)自己的整個(gè)
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