UCC3895與PIC單片機的智能充電器方案

-采樣部分

由于PIC的RA0～RA2可同時作A/D通道，用來接收采樣的電池電壓、充電電流、電池溫度，將其轉(zhuǎn)換為十位二進(jìn)制數(shù)存儲。其中充電電流通過一個外接檢測電阻，轉(zhuǎn)換為電壓值線性計算得到，電池溫度通過溫度傳感器TC1047得到。

-控制輸出與報警部分

TLV5618與單片機相連，串行接收RB0送來的代表用戶設(shè)定值的數(shù)字信號，完成DA轉(zhuǎn)換，將得到的模擬量通過OUTA(控制電壓VKV)和 OUTB(控制電流VKI)輸出，為UCC3895提供基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流。RB3、RB4設(shè)為輸出，用于控制主電路通斷(SWITCH)和驅(qū)動報警設(shè)備 (BUZZ)。RB5設(shè)為輸入，接收報警信號(ALART)。

3 軟件設(shè)計

根據(jù)鉛酸蓄電池的充電特性，為提高充電效率，延長電池壽命，實現(xiàn)快速充電，本文采用三階段智能識別充電法。如表l所示，以12V鉛酸蓄電池為例，在不同溫度下各充電階段選擇不同的轉(zhuǎn)換電壓，轉(zhuǎn)換電流和浮充電壓。

1)主程序

充電主程序主要完成各功能部分的初始化、循環(huán)采樣、顯示輸出實時狀態(tài)、判斷充電階段、充電計時、故障報警等工作，其流程圖如圖7所示。

2)恒流充電階段

圖8為恒流充電階段的流程圖。單片機按照設(shè)定充電電流值控制UCC3895使主電路輸出恒定電流，根據(jù)當(dāng)前溫度以查表的方式取得恒流到恒壓階段的轉(zhuǎn)換電 壓，采樣電池電壓，當(dāng)電池電壓超過轉(zhuǎn)換電壓時，該階段結(jié)束，進(jìn)入恒壓充電階段;若未超過，繼續(xù)采樣。過程中同時判斷是否有過流(此時ALART=1)或到 達(dá)設(shè)定充電時間，以確定是否停止充電。

3)恒壓充電階段

圖9為恒壓充電階段的流程圖。單片機按照當(dāng)前電池電壓值控制UCC3895使主電路輸出恒定電壓，采樣電流，若電流小于浮充階段轉(zhuǎn)換值，該階段結(jié)束，進(jìn) 入浮充階段;若不小于，繼續(xù)采樣。過程中同時判斷是否有過壓(此時ALART=1)或到達(dá)設(shè)定充電時間，以確定是否停止充電。

4)浮充階段

該階段蓄電池已充滿，為了補充蓄電池自放電的能量損失，單片機按照表l浮充電壓值控制UCC3895使主電路輸出恒定電壓，給蓄電池一微小的充電電流， 同時判斷蓄電池的充電電壓和電流，以便在恒壓充電和恒流充電階段間轉(zhuǎn)換，判斷充電時間，若充電時間到，斷開主電路(SWITCH=0，停止充電。流程圖與 恒壓階段類似。

4 結(jié)束語

以UCC3895和PIC單片機為控制器設(shè)計的智能 充 電器，可對常用的12V～48V鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，能夠保證電池的充足率，并且保證不會過充。整個充電器體積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，具有良好的充電管理 和維護(hù)功能，而且有利于延長電池的使用壽命，具有非常高的實用價值和推廣價值。