基于單片機(jī)的鉛酸蓄電池智能充電器設(shè)計(jì)

引言

　　蓄電池是廣泛應(yīng)用于國(guó)防、交通運(yùn)輸、通訊、電力等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)的重要能源裝置，是社會(huì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中不可缺少的產(chǎn)品。蓄電池的使用壽命是專(zhuān)業(yè)人員及使用人員普遍關(guān)注的問(wèn)題，其由多方面因素決定，其中最重要的是蓄電池本身的物理性能。除此之外， 電池的管理技術(shù)、不合理的充放電模式是造成電池壽命縮短的主要原因。

　　如何高效、快速、無(wú)損地對(duì)蓄電池進(jìn)行科學(xué)充電，一直是蓄電池界關(guān)心的問(wèn)題，也是蓄電池使用和保養(yǎng)中非常重要的內(nèi)容。因此，研究先進(jìn)的充電技術(shù)及充電裝置是蓄電池領(lǐng)域重要的課題，它是涉及電力電子、自動(dòng)測(cè)量與自動(dòng)控制等技術(shù)的高端課題。

　　1 智能充電器硬件部分

　　充電裝置硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示，由主電路和控制電路兩部分組成。虛線框外部分為主電路，虛線框內(nèi)部分為控制電路。主電路的功能是將輸入的三相交流電轉(zhuǎn)變成蓄電池負(fù)載需要的直流電；控制電路用于實(shí)現(xiàn)電源各種功能。

圖1 系統(tǒng)原理框圖

　　1）充電主電路

　　主電路采用的是AC-DC-DC變換電路，AC-DC部分的作用是通過(guò)整流變壓器將三相交流電源U、V、w進(jìn)行降壓、隔離，經(jīng)六個(gè)二極管所組成的三相不控橋整流后得到不可控制的直流電壓U1,如圖2所示。也就是說(shuō)，對(duì)輸入為AC380V的三相電壓，U1的大小僅與整流變壓器的變比有關(guān)，一旦電網(wǎng)電壓和變壓器的變比確定，U1也就恒定不變。

圖2 三相降壓整流電路

DC-DC部分采用Buck電路，如圖3所示。當(dāng)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，全控器件VT2關(guān)斷，直流電壓U1經(jīng)過(guò)全控開(kāi)關(guān)器件VT1、續(xù)流二極管VD2和電感L（同時(shí)兼作濾波）組成的Buck電路，并通過(guò)控制VT 通斷來(lái)控制輸出電壓U2的大小，從而控制蓄電池的充電電流和充電電壓。

圖3 Buck-Boost電路