一種便攜式電動車太陽能充電裝置的實現(xiàn)
4 UC2843控制器簡介
UC2843是一種高性能的單端輸出式電流型PWM控制芯片,工作溫度為-25~+85℃,最大工作頻率可達(dá)500 kHz,其最大優(yōu)點是外接元件極少,外電路裝配非常簡單。電流控制環(huán)由PWM鎖存器、電流檢測比較器、誤差放大器、鋸齒波振蕩電路組成,有8管腳和14管腳兩種封裝。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。該芯片能產(chǎn)生頻率固定而脈沖寬度可調(diào)的驅(qū)動信號,用外部元件RT和CT可設(shè)定振蕩頻率,并精確地控制占空比??赏ㄟ^控制開關(guān)管的通斷狀態(tài)來調(diào)節(jié)輸出電壓的高低,達(dá)到穩(wěn)壓的目的。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/176688.htm
UC2843設(shè)有欠壓鎖定電路,其開啟電壓為8.4 V,關(guān)閉閾值為7.6 V,UC2843的電源可以直接由輸入電壓Ui提供,0.8 V的啟動關(guān)閉的差值電壓可有效防止電路在閾值電壓附近工作時出現(xiàn)振蕩。在UC2843的輸入端設(shè)有一個34 V齊納管,保證其內(nèi)部電路絕對在34 V以下工作,防止因高壓帶來的損壞。
UC2843的OUTPUT端口為圖騰柱式輸出,輸出給開關(guān)管的平均電流為+200 mA,最大峰值電流可達(dá)±1 A,輸出低電平電壓為1.5 V,輸出高電平電壓為13.5 V,故適合驅(qū)動晶體管或MOSFET管。UC2843內(nèi)設(shè)置有PWM鎖存器,可保證輸出端在每一振蕩周期內(nèi)僅出現(xiàn)一個單控制脈沖,防止噪聲干擾和功率管的超功耗。
5 樣機(jī)電路設(shè)計
圖4為UC2843控制的Boost電路原理圖,Ui既作為升壓變換的輸入,又給UC2843供電。R2和C6為RC振蕩器,控制主電路的工作頻率和最大輸出占空比;R1,C1,R6為輸出電壓反饋調(diào)節(jié)器,將輸出電壓反饋信號,即輸出電壓Uo按比例反饋到COMP端。調(diào)節(jié)R6可實現(xiàn)Uo連續(xù)可調(diào)。
6 性能指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
此處充電器樣機(jī)中太陽能電池板選用30 W的多晶硅單板。針對36 V電動車,充電裝置的開路輸出電壓調(diào)節(jié)為42 V。經(jīng)實測,在各種日照情況下,輸出電壓波動不超過1%。在太陽光照強烈的情況下,充電電流峰值約為400 mA,在陰雨天時,充電電流也約有30 mA。該裝置性能指標(biāo)如下:Ui為10~32 V;Uo為調(diào)節(jié)電位器,輸出35~60 V連續(xù)可調(diào)的電壓;最大輸出電流為5 A;最大輸入電流為16 A;最大輸出功率為120 W;DC/DC模塊轉(zhuǎn)換效率為80%。
目前電動車使用非常普遍,一般蓄電池的設(shè)計壽命為8年,但電動車蓄電池的使用壽命僅有2~3年,其主要原因是充電不合理。蓄電池若長期充電不足或過放電,則會使內(nèi)部硫酸鉛結(jié)晶,極板硫化,造成蓄電池“餓死”現(xiàn)象。使用太陽能充電裝置,只要是白天,就能隨時隨地為電動車充電,防止電池極板硫化,極大延長電池使用壽命。
此外,在一些小區(qū)高層住戶和廣大的農(nóng)村地區(qū),用太陽能為電動車充電會帶來極大的方便,可以不間斷增加行駛里程。在一些特殊情況下,還可以應(yīng)急充電。電動車太陽能充電裝置的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如下:①安裝簡便,用螺絲固定在電動車后鐵架上;②可以適用于36 V,48 V的電動車充電;③在電動車行駛過程中能夠給蓄電池充電,同時也能夠向電動機(jī)輸出功率,共同驅(qū)動電機(jī),增加了行駛里程:④由于其能連續(xù)不斷地給蓄電池充電,可以防止和清除電池極板硫化,恢復(fù)電池容量,有效延長電池使用壽命。
7 結(jié)論
電動車太陽能充電是一個應(yīng)用前景廣闊、市場潛力較大的項目。這里設(shè)計的充電裝置中,基于UC2843的升壓控制電路簡單可靠,成本低,整個充電裝置簡易實用,實驗效果良好。后續(xù)將進(jìn)一步增加太陽能最大功率點跟蹤、充電監(jiān)視等更多功能,并改進(jìn)太陽能板的外形,提升安裝后整體美觀性,使該裝置更加完善。
評論