基于51單片機的電動車手機充電器設計
3 電池充電原理
手機電池多為鋰離子電池,圖3所示是鋰電池的充電曲線。該曲線共分三個階段:預充狀態(tài)、恒流充電和恒壓充電階段。以800 mA.h容量的電池為例,其終止充電電壓為4.2V。首先用1/10 C(約80 mA)的電池進行恒流預充,當電池端電壓達到低壓門限后,以800 mA(充電率為1 C)恒流充電。開始時,電池電壓以較大的斜率升壓,當電池電壓接近4.2 V時,改成4.2 V恒壓充電,電流漸降,電壓變化不大,到充電電流降為1/10 C(約80 m A)時,接近充滿,終止充電。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/170521.htm
4 尋找太陽能最大輸出功率點
太陽能電池板所提供的功率高度依賴于其工作環(huán)境。在不同的環(huán)境條件下,太陽能最大輸出功率有很大差別。為了提高太陽能電池的輸出效率,一般采用三點權位比較法來尋找最大功率點,以保證太陽能電池的最大輸出功率。
具體的做法是:首先采集太陽能電池板的輸出電壓和電流,計算出此時的功率,然后繼續(xù)采集。圖4所示是三點權位比較法中最大功率點附近數據狀態(tài)。先用C點與B點比較,如比B點大或相等,就給一個正號權位;如比B點小,就給一個負號權位。而A點如比B點大或相等,就給一個負號權位;如A點比B點小,就給一個正號權位。當三點比較完之后,如有兩個正號權位,則屬正斜率,應當增大輸出電壓,提高輸出功率;如有兩個負號權位,則屬負斜率,應當減小輸出電壓,提高輸出功率;如權位為零即為一正一負,表示達到頂點,不做任何變動。A、B、C三點的功率值的取法為先取B點的功率為立足點,那么先讀取C點功率,再從C點返回讀取A點功率。連續(xù)檢測三點的功率值并比較其大小,再計算出權位值,經由權位值來判定立足點要往C點移動、A點移動或不移動。
5 軟件設計及流程
本設計采用的太陽能電池板的輸出電壓是9 V,而充電電池的最高輸入電壓要求不能高于4.2 V。為了保護電池,應先把輸出的電壓從低到高逐漸增加,這樣,固定定時器1的周期,改變定時器0的周期,就會產生不同占空比的方波。圖5所示是本系統(tǒng)的控制邏輯電路軟件流程圖。
6 結語
采用單片機作為處理器,結合其他芯片及電路構成的電動車太陽能車載手機充電器,采用PWM電壓輸出,具有控制靈活、帶載能力強、穩(wěn)定性高的優(yōu)點。該充電器使用閉環(huán)控制,控制精度高,并具有自我調節(jié)能力,可以自動尋找太陽能電池板的最大輸出功率點,提高手機電池使用效率,延長使用壽命,因而具有一定的應用價值和市場前景。
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