采用UCC3895與PIC單片機的智能充電器方案設計
(2)后級控制電路
參數(shù)設定與顯示部分
如圖6,PIC的RD0~RD5設為輸入,外接6個按鍵,分別為4個方向鍵、確定鍵、取消鍵,用于接收用戶的參數(shù)設定值,如電池標定電壓、充電電流、充電時間,單片機將這些設定值存儲于EEPROM中。RC0~RC7設為輸出,外接顯示屏的數(shù)據(jù)端,用于顯示當前的工作狀態(tài)和用戶設定確認。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/170938.htm
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,將其轉換為十位二進制數(shù)存儲。其中充電電流通過一個外接檢測電阻,轉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送來的代表用戶設定值的數(shù)字信號,完成DA轉換,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提供基準電壓和基準電流。RB3、RB4設為輸出,用于控制主電路通斷(SWITCH)和驅動報警設備(BUZZ)。RB5設為輸入,接收報警信號(ALART)。
3 軟件設計
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換電壓,轉換電流和浮充電壓。
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。單片機按照設定充電電流值控制UCC3895使主電路輸出恒定電流,根據(jù)當前溫度以查表的方式取得恒流到恒壓階段的轉換電壓,采樣電池電壓,當電池電壓超過轉換電壓時,該階段結束,進入恒壓充電階段;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)或到達設定充電時間,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換值,該階段結束,進入浮充階段;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)或到達設定充電時間,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 結束語
以UCC3895和PIC單片機為控制器設計的智能充電器,可對常用的12V~48V鉛酸蓄電池進行充電,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,結構簡單,成本低,具有良好的充電管理和維護功能,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。
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