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无线充电

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2个SCI1个SPI1个IICCAN16路A/D8路PWM8路ECT模块2018年6月

时间:2018-06-23 10:08来源:未知 作者:admin 点击:
机能间接影响蓄电池的利用和寿命,蓄电池一般分为铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。因为蓄电池品种繁多且容量纷歧,分歧品种和容量的蓄电池往往需要分歧的器婚配欠

  机能间接影响蓄电池的利用和寿命,蓄电池一般分为铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。因为蓄电池品种繁多且容量纷歧,分歧品种和容量的蓄电池往往需要分歧的器婚配欠好会呈现过充过热等不平安现象,从而影响蓄电池的一般利用并缩短蓄电池寿命。因而,设想一款基于单片机节制的能为各类蓄电池充电的充电系统能快速不变地为分歧类型和分歧容量的蓄电池充电,我们在软件上针对分歧类型的蓄电池设想了响应的充电方式,使每种蓄电池都能在最佳充电方式下充电。对于分歧容量的蓄电池,在选择好充电方式时只需设定充电参数即可快速不变地为蓄电池充电。

  本系统采用移相全桥软开关电路,即将Boost电路与全桥变换器合成一路构成单级PFC电路,该电路布局简单、效率高,能够实现对输入电流的整定,又能够工作在较大功率场所,阐扬了全桥电路的劣势。

  系统次要由充电主电路和充电节制回路构成,图1为多功能充电系统硬件道理图。

  本设想采用了开关电源手艺,最大功率为3500W,先将220V单相工频交换电,经4个二极管构成全桥电路进行整流,再颠末大电容滤波获得300V摆布的直流电,此时直流电中纹波较大。直流电通过由4个绝缘栅双极晶体管(IGBT)构成的全桥逆变器,获得电压可调的高频交换电,经高频变压器耦合到副边,再经全桥整流,最初经电感电容滤波获得纹波很小的直流电为蓄电池充电。多功能充电系统能为分歧类型的蓄电池及容量分歧的蓄电池充电,其充电过程中的充电电压、电畅通过单片机及时节制,整个充电系统为反馈节制系统,单片机通过及时检测充电过程中的电流、电压及温度监测整个充电过程,无效地避免了充电过程中过流、过压及过热现象,使充电过程平安不变地进行。

  逆变桥前的空气开关是为了防止电路中呈现短路或大电流损坏蓄电池或电子器件。单片机通过检测充电电流、电压及温度与充电前的设定值进行比力,节制输出4路PWM波到4个IGBT的栅极,从而节制其集电极到发射极电畅通断时间,达到节制输出电压的目标。

  因为IGBT需隔离驱动,本设想选用了三菱公司IBGT公用驱动芯片M57962L,图2是其使用电路。

  因为选用了4只IGBT构成全桥逆变器,每个IGBT需要一个M57962L芯片驱动,而每个M57662L芯片需要3个电压品级即15V、l0V、5v为其供电,此中5v电压同时为MC9S12XS128单片机供电,本文设想了一款功率为50W的变压器,为单片机及4个M57962L芯片供电,其次级绕组输出3组电压,经整流滤波稳压后,获得上述所需的3个电压。

  选用飞思卡尔MC9S12XS128单片机作为节制焦点进行数据采集和节制,其内部数据存储器8KB、法式存储器128KB,2个SCI、1个SPI、1个IIC、1个CAN、16路A/D、8路PWM、8路ECT模块,其工作频次为80MHz,运算速度快,处置能力大大提高。该芯片集成了l6路l2位高精度的A/D转换器,能间接对蓄电池的充电电压、电流及温度进行检测,8路PWM可间接输出到M57962L芯片节制IGBT的通断,简化了单片机外围电路的设想。

  本系统选用电阻分压式布局,并联在充电电路中监测电压信号,电压信号从PAD0口经单片机自带A/D转换器传至单片机进行处置,这种布局能按照外面的现实电压主动选用响应的量程检测电压,使电压越小时,检测到的电压精度越高,有助于更切确地节制充电过程中的充电电压的变化。

  本系统选用霍尔式电传播感器检测充电电流信号,并将检测到的电流信号颠末必然的换算处置从PAD1口经单片机自带的A/D转换器传至单片机进行处置,该传感器精度高,能切确的检测到充电电流0.1A的变化。

  本系统选用热敏电阻检测充电过程中电池温度信号,现实使用时将热敏电阻贴在电池上检测电池温度,该热敏电阻能精确检测到充电过程中电池温度的变化量,温度信号经PAD2口授至单片机进行处置,防止充电过程中电池过热,使充电过程能平稳、平安的进行。

  本系统选用带中文字库的12864液晶屏,液晶屏模块与单片机的PA、PB口相连。

  能及时显示充电过程中的充电电压、充电电流以及电池的端电压和温度,并在空闲时能显示日历、4路PWM波的占空比等。

  选用4x4矩阵键盘。通过按键可切换到蓄电池充电方式选择、充电参数设定、日历调整、4路PWM波的占空比显示及充电电压、充电电流、电池的端电压和温度显示等界面。

  PWM的输出频次由一个按时器/计数器设定的高频交换电交变周期决定,本系统PWM波形选用左对齐的体例,每路PWM的占空比:[(PWMPERxPWMDTYx)/PWMPERx]×100%,此中PWMPERx暗示PWM通道寄放器,PWMDTYx暗示PWM通道占空比寄放器。

  多功能充电系统的系统软件用C言语编写,颠末汇编、仿真调试写入单片机的内部法式存储器中,实现系统软件的布局条理化、功能模块化,软件的可读性、可维护性和可扩展性强。

  多功能充电系统针对分歧类型的蓄电池,设想了响应的充电方式,软件次要由初始化、充电前电池黑白检测、充电阶段和充电庇护等部门构成。

  本系统次要使用磷酸铁锂进行试验,其充电阶段由小电流充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段3部门构成,其法式流程图如图3所示。

  充电阶段:电池检测法式完成后,起头对电池进行小电流充电,充电速度约为1/5C摆布;当小电流充电至电池电压达到参考值时,系统进入恒流充电阶段,此阶段为蓄电池的快速充电阶段,充电速度为1-2C;当充电电压达到设定的电池的最大充电电压时,系统进入恒压充电阶段,跟着电池电压逐步上升,充电电流逐步减小;当充电电流减d,N设定参考值时,系统判断蓄电池充沛遏制充电。

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