單片機(jī)充電控制電路介紹與動(dòng)力電池智能快速充電器的設(shè)計(jì)案例分析

　　電池是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵動(dòng)力輸出單位，在鉛酸蓄電池，鎳鎘電池，鎳氫電池，鋰電池和燃料電池等幾種常用電池中，因?yàn)榫哂心芰勘却?、重量輕、溫度特性好，污染低，記憶效果不明顯等特點(diǎn)，鉛酸蓄電池、鎳氫電池在電動(dòng)汽車中使用很普遍。然而由于充電方法的不正確造成充電電池的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)定的壽命。也就是說很多電池不是被用壞的而是被充壞的，可見充電器的好壞對(duì)電池壽命有很大的影響?；诖?，本文提出一種使用C805lF040單片機(jī)智能充電控制方案的智能充電器的設(shè)計(jì)，能有效的提高充電效率，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 系統(tǒng)框圖

　　該電動(dòng)汽車智能充電器以c8051040F單片機(jī)為控制核心，主要包括AC/DC變換器、IGBT功率模塊、高頻變壓器、整流濾波電路、單片機(jī)控制電路、脈沖調(diào)寬電路以及狀態(tài)顯示電路等。圖1是其系統(tǒng)框圖。

　　該方案中開關(guān)電源的最大輸出功率為2．6KW，交流輸入范圍為l70V-270V，充電器電路主要包括主充電電路和單片機(jī)控制電路兩部分，整個(gè)電路的工作過程為：220v單相交流電經(jīng)過全橋整流由電容進(jìn)行濾波．得到約300v左右的直流電．經(jīng)過由4只IGBT構(gòu)成的逆變橋，得到高頻交流電，經(jīng)高頻變壓器耦合到副邊．再經(jīng)過整流管D6，D7整流。最后經(jīng)過電感L3和電容C7濾波后得到穩(wěn)定的直流輸出。由于采用智能充電，根據(jù)不同的電池每個(gè)階段充電電壓和充電電流都不同。所以使用cygnal公司的C8051040F單片機(jī)作為充電過程控制設(shè)備，充電時(shí)單片機(jī)檢測(cè)充電電池的充電電流，充電電壓，電池溫度，防止電路過壓和過流。電池溫度過高，還可以通過檢測(cè)電池電壓電流值來決定是否在切換到下一個(gè)的充電階段。同時(shí)通過單片機(jī)給出每一階段的充電的電壓值或是電流值，與采樣所得的對(duì)應(yīng)電壓電流值相比較。通過移相控制芯片uCC3895改變PWM值來改變功率管的導(dǎo)通時(shí)間．達(dá)到在不同電池不同階段得到不同穩(wěn)定的輸出值的目的。