基于單片機的鉛酸蓄電池智能充電器設計

3 實驗分析

　　本智能充電機分手動模式和自動模式兩種充電方式。下面分別對其進行驗證。

　　手動模式充電波形如圖6所示，圖中第一通道為電池端電壓；第二通道為脈沖變壓器原邊的驅(qū)動信號；第三通道為模擬PI調(diào)節(jié)器的給定參考電壓；第四通道為電流鉗測得的實際充電電流信號。

　　可以看出，手動模式下，單片機能夠正常地從電位器取出信號，并將其轉(zhuǎn)換為相應的電壓信號發(fā)送給模擬PI調(diào)節(jié)器作參考。電池端電壓隨充電電流波動，因此能夠進行正常的手動充電。

　　手動模式充電波形如圖7所示，充電機在電池單格大于等于2.35V時進行階段轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換過后都將充電電流減小為上階段充電電流的一半。

　　程序中設置進行三次階段轉(zhuǎn)換，第三階段進行過充電。

圖6 手動模式充電波形

圖7 自動模式充電波形

　　第一通道為電池端電壓，第二通道為電流反饋電路經(jīng)第一級放大電路之后的信號，第三通道為模擬PI調(diào)節(jié)器的給定參考電壓，第四通道為電流鉗測得的實際充電電流信號。從圖中可以看出充電機可以正常完成三階段恒電流充電。

　　4 結(jié)束語

　　以單片機AT90CAN32為核心的智能充電設備控制系統(tǒng)的硬件設計方案。采用模塊化的程序設計方法設計了整個系統(tǒng)的軟件流程，并編寫了主程序和各模塊的子程序，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、事件管理、充電控制算法和輸出控制。該智能充電設備具有以下的特點：

　?。?）能完成多階段恒流充電。與以前兩階段恒流充電相比，能有效的將充電電流控制在電池析氣電流附近。

　?。?）不僅能夠通過判斷充電時間來完成關機，還能通過判斷電池的端電壓變化率來實現(xiàn)自動關機。

　?。?）可使用多種反饋來判斷電池的狀態(tài)，在原充電機電流反饋電路的基礎上添加了電壓反饋及調(diào)節(jié)電路。

　?。?）能自動判斷電池塊數(shù)并改變電壓反饋比例系數(shù)。

　?。?）實時記錄充電機的充電狀態(tài)，實現(xiàn)充電機斷電保護。

　?。?）具有CAN總線接口，方便擴展使用。