正負(fù)脈沖型電動車智能充電器的設(shè)計

摘要：從保護鉛酸蓄電池、提高充電效率的角度出發(fā)，分析了目前市場上主要充電方式的弊端，設(shè)計了一種正負(fù)脈沖型電動車智能充電器。系統(tǒng)采用PIC16F676單片機進行控制，將普通三段式充電方式中的恒壓階段變?yōu)檎?fù)脈；中充電方式，增加了涓流充電等功能，優(yōu)化了定時和自斷電電路，在延長蓄電池使用壽命、縮短充電時間方面有很好的效果。
關(guān)鍵詞：智能充電器；開關(guān)電源；正負(fù)脈沖

0 引言
目前的電動車用充電器主要有以下幾種：(1)三段式充電器，即將充電方式分為恒流、恒壓、浮充三個階段。三段式充電方式基本上能夠滿足電動車日常充電的需要，成本也最低，然而這種充電方式有諸多問題，比如各廠家蓄電池極性不同，容易燒壞充電器、損壞蓄電池；不能定時強制進入浮充狀態(tài)等。(2)帶有防反接和定時功能的充電器，即當(dāng)電動車蓄電池極性接反時不進行充電，防止出現(xiàn)故障；在充電上限時間達到后強制轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)，防止損壞鉛酸蓄電池。可以有效地防止因極性不同而發(fā)生的故障，并且可以強制進入浮充階段，但是多采用晶閘管或繼電器進行控制，晶閘管對電網(wǎng)有影響，繼電器控制直流電滅弧困難，有安全隱患。(3)脈沖充電器，將三段式充電器中的恒壓階段改為脈沖式充電方式，但僅僅是正脈沖。這在一定程度上解決了充電過程中溫升高的問題，同時充電效率有所提高，但是僅僅依靠正脈沖對于解決這些問題效果還不是很理想。基于以上種種弊端，本文在三段式充電電路基礎(chǔ)上設(shè)計了一種智能型充電器，通過涓流充電、正負(fù)脈沖充電和定時斷電等一系列措施提高充電效率，延長電池壽命，并可修復(fù)略有損傷的蓄電池。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
本方案電路主要分為三個部分，分別為電源電路部分、單片機系統(tǒng)電路部分和正負(fù)脈沖控制電路部分。如圖1所示，圖中5V電源電路為單片機供電，單片機通過控制正負(fù)脈沖控制電路對變壓器輸出電壓進行控制，達到產(chǎn)生正負(fù)脈沖的目的。

1．1 電源電路
如圖2所示，變壓器輸出的交流信號經(jīng)過續(xù)流二極管D18整流和電容C20濾波輸出約12V的直流電壓VCC1，VCC1經(jīng)過三端穩(wěn)壓電源芯片78L 05穩(wěn)壓后輸出5V直流電壓，經(jīng)過電容C26、C24濾波后供給單片機。其中C26為極性電容，主要用來抗浪涌，C24為無極性小電容，主要用來濾除高次諧波。圖中LD2為電源指示燈，電阻R22為限流電阻。