基于UCC3895與PIC單片機(jī)的智能充電器的設(shè)計(jì)

(2)后級(jí)控制電路
參數(shù)設(shè)定與顯示部分
如圖6，PIC的RD0～RD5設(shè)為輸入，外接6個(gè)按鍵，分別為4個(gè)方向鍵、確定鍵、取消鍵，用于接收用戶(hù)的參數(shù)設(shè)定值，如電池標(biāo)定電壓、充電電流、充電時(shí)間，單片機(jī)將這些設(shè)定值存儲(chǔ)于EEPROM中。RC0～RC7設(shè)為輸出，外接顯示屏的數(shù)據(jù)端，用于顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)和用戶(hù)設(shè)定確認(rèn)。

采樣部分
由于PIC的RA0～RA2可同時(shí)作A／D通道，用來(lái)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(chǔ)。其中充電電流通過(guò)一個(gè)外接檢測(cè)電阻，轉(zhuǎn)換為電壓值線性計(jì)算得到，電池溫度通過(guò)溫度傳感器TC1047得到。
控制輸出與報(bào)警部分
TLV5618與單片機(jī)相連，串行接收RB0送來(lái)的代表用戶(hù)設(shè)定值的數(shù)字信號(hào)，完成DA轉(zhuǎn)換，將得到的模擬量通過(guò)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(dòng)報(bào)警設(shè)備(BUZZ)。RB5設(shè)為輸入，接收?qǐng)?bào)警信號(hào)(ALART)。

3 軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)鉛酸蓄電池的充電特性，為提高充電效率，延長(zhǎng)電池壽命，實(shí)現(xiàn)快速充電，本文采用三階段智能識(shí)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(shí)時(shí)狀態(tài)、判斷充電階段、充電計(jì)時(shí)、故障報(bào)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(jī)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(guò)轉(zhuǎn)換電壓時(shí)，該階段結(jié)束，進(jìn)入恒壓充電階段；若未超過(guò)，繼續(xù)采樣。過(guò)程中同時(shí)判斷是否有過(guò)流(此時(shí)ALART=1)或到達(dá)設(shè)定充電時(shí)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(jī)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(guò)程中同時(shí)判斷是否有過(guò)壓(此時(shí)ALART=1)或到達(dá)設(shè)定充電時(shí)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(bǔ)充蓄電池自放電的能量損失，單片機(jī)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(shí)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(shí)間，若充電時(shí)間到，斷開(kāi)主電路(SWITCH=0，停止充電。流程圖與恒壓階段類(lèi)似。

4 結(jié)束語(yǔ)
以UCC3895和PIC單片機(jī)為控制器設(shè)計(jì)的智能充電器，可對(duì)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(huì)過(guò)充。整個(gè)充電器體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǎng)電池的使用壽命，具有非常高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。