一種電動(dòng)汽車電池智能快速充電器的設(shè)計(jì)

在程序的初始階段應(yīng)首先對C805lFU40單片機(jī)進(jìn)行初始化操作．通過設(shè)置I／O口編碼交叉開關(guān)來設(shè)置I/O端口的輸入輸出狀態(tài)．確定芯片引腳功能，設(shè)置中斷、TIM定時(shí)器參數(shù)等等。

　　3．2預(yù)處理

　　預(yù)處理階段是進(jìn)入快速充電前的準(zhǔn)備工作。

　　程序初始化后，首先利用C805lF040單片機(jī)的內(nèi)部溫度傳感器檢測環(huán)境溫度。環(huán)境溫度過低或過高時(shí)．均不能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電池">電池進(jìn)行充電，否則將損傷電池。

　　然后，設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)和通道，檢測電池的端電壓。將檢測數(shù)據(jù)同理論經(jīng)驗(yàn)值比較，判斷電池的類別以及是否連接正確。對端電壓低的電池，采用短時(shí)間的脈動(dòng)電流充電，這樣有利于激活電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)。部分恢復(fù)受損的電池單元。對端電壓在標(biāo)稱范圍內(nèi)的電池選擇相應(yīng)的充電控制模塊和算法，對端電壓不在標(biāo)稱范圍內(nèi)的電池．軟件自動(dòng)將其剔除。

　　3．3快速充電

　　按預(yù)定的充電控制模塊和算法設(shè)置C805lF040單片機(jī)PWM的控制寄存器PCAOCN、方式寄存器PCAOMD以及16位捕捉，比較寄存器PCAOCPn．打開中斷使能位．開始快速充電。

　　快速充電時(shí)，C8051F04J0單片機(jī)必須不斷檢測以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：電路是否出現(xiàn)斷路、電池是否出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象、電池是否達(dá)到規(guī)定的安全電壓、電池是否溫度過高、電池是否滿足-△v或△T／△t條件。

　　其中電池的斷路主要通過檢測采樣電阻上的電流大小來判斷。而且為了避免誤判斷應(yīng)該反復(fù)檢測。當(dāng)出現(xiàn)斷路時(shí)應(yīng)重新返回預(yù)處理階段。斷路的判斷時(shí)機(jī)應(yīng)該在電池端電壓已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值的情況下進(jìn)行，否則在電池端電壓沒有達(dá)到預(yù)定值的情況下，充電電流比較小。可能出現(xiàn)誤判斷。

　　電池的端電壓檢測使用C8051F040單片機(jī)的片上12位高精度A／D模塊．采用中斷控制方式。這樣可節(jié)省C805lF040單片機(jī)在加轉(zhuǎn)換期間的等待時(shí)間。端電壓檢測的數(shù)據(jù)，通過充電算法計(jì)算電池的電壓負(fù)增長-△V是否滿足快速充電終止條件，時(shí)實(shí)修改c805lF040單片機(jī)PwM的輸出參數(shù)，控制充電電流的大小。

　　電池的溫度檢測在端電壓檢測之后進(jìn)行。C805lF單片機(jī)通過設(shè)置不同的地址編碼，訪問相應(yīng)的數(shù)字溫度傳感器LM92,讀取溫度數(shù)據(jù)．通過充電算法計(jì)算電池的溫度變化率△T／△t是否滿足快速充電終止條件，時(shí)實(shí)修改C805lF040單片機(jī)PWM的輸出參數(shù)，控制充電電流的大小。

　　為了防止電池被沖壞，在電池電壓到達(dá)最高端電壓Vmax或最高溫度Tmax時(shí)應(yīng)立刻停止充電，否則會(huì)損壞電池。

4 結(jié)束語

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，以C805lF040單片機(jī)為控制核心的智能快速充電器已能正常工作。由于C805lF040具有良好的性能價(jià)格比，將其特有的模擬電路模塊、高精度A/D轉(zhuǎn)換、12C總線接口以及高速PwM等功能運(yùn)用到充電控制中．有效使用了C8051FD40的片內(nèi)外功能．增加產(chǎn)品的智能化和實(shí)用性．節(jié)省了產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的一致性和可靠性，具有很好的推廣價(jià)值。

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：本設(shè)計(jì)以SoC單片機(jī)C805lF040為主體，構(gòu)建電動(dòng)汽車電池充電系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)和軟件設(shè)計(jì)方法。并在C805lF040內(nèi)部嵌入μC/OS II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性和、移植性。