數(shù)字化快速充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)附件(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-07-28 00:59:40 本頁(yè)面
【正文】 常工作時(shí)電壓為12V。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。充電時(shí)主要采用一定電流充電。 鎳鎘電池的充電特性 鎳氫電池的充電特性 ，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。充電曲線與鎳鎘電池充電曲線相似，只是充電電壓到最高點(diǎn)后，電池端電壓變化較小，此時(shí)出現(xiàn)零增量0ΔV。此刻同樣應(yīng)對(duì)電池進(jìn)入浮充維護(hù)狀態(tài)。為了敘述方便，以后若無(wú)特別說(shuō)明，負(fù)增量（ΔV）和零增量（0ΔV）統(tǒng)稱(chēng)為ΔV。 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。并能夠?qū)Τ潆娺^(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同電池的不同充電狀態(tài)做出及時(shí)調(diào)整，使之符合與其相應(yīng)的充電曲線。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。其主要功能是實(shí)施對(duì)電池組的快速充電，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電流，電池端電壓及充電持續(xù)時(shí)間等參數(shù)。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。當(dāng)檢測(cè)到電池已充滿時(shí)，會(huì)提示用戶并且充電器自動(dòng)進(jìn)入浮沖維護(hù)狀態(tài)。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。利用模糊控制理論對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制，使充電嚴(yán)格地按照具體電池理想的充電曲線進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種電壓等級(jí)和不同類(lèi)型電池的智能充電。充電電池鍵 盤(pán)顯 示XC164CM單片機(jī)控制電路電壓電流測(cè)量電路PWM保護(hù)電路Buck拓?fù)?5V開(kāi)關(guān)電源220V220V交流電壓首先送入反激式開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行AC/DC變換，使其直流輸出電壓為25V，再經(jīng)過(guò)DC/DC變化轉(zhuǎn)化為供電電壓和充電電壓。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。整個(gè)充電過(guò)程由充電控制電路控制，充電控制電路保證整個(gè)充電過(guò)程的順利進(jìn)行，該電路通過(guò)充電電池接口和檢測(cè)單元得到電池工作狀態(tài)，同時(shí)，該電路還實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路各部分工作是否正常，并提供保護(hù)功能。另外，鍵盤(pán)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(lèi)型等信息。所以，本系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備對(duì)電壓、電流、溫度的檢測(cè)和保護(hù)電路，并且這些電路在對(duì)傳統(tǒng)電池組充電時(shí)也是必不可少的。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。電源電路主要包括輸入濾波器，整流器，DC/DC轉(zhuǎn)換器，輸入整流濾波器等電源變換電路。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。整流器將交流電整流濾波成直流電，然后經(jīng)過(guò)DC/DC變換器得到充電所需的直流電壓。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。該電路由光電耦合器將檢測(cè)到的電壓狀態(tài)參量反饋給控制電路。 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)；。 單相橋式整流電容濾波電路 DC/DC變換器電路的設(shè)計(jì)該電路主要是應(yīng)用PWM調(diào)制的反激式開(kāi)關(guān)電路，并由芯片TOP224Y進(jìn)行輸出電壓反饋控制，保持變換后的輸出電壓穩(wěn)定。 DC/DC變換器電路 充電電路由25V電壓輸入，通過(guò)一個(gè)由控制器控制的PWM調(diào)制的BUCK開(kāi)關(guān)電路得到對(duì)電池充電所需的直流電壓，對(duì)電池充電。充電控制電路核心控制器XC164CM單片機(jī)控制充電
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