一種新型的蓄電池充放電綜合控制設(shè)備

(2)狀態(tài)顯示電路

狀態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì)使用MC68HC908SR12單片機(jī)PORT A(PTA0～PTA5)端口的LED直接驅(qū)動(dòng)功能。編程時(shí)首先設(shè)置PORT A的工作狀態(tài)，在LED控制寄存器LEDA中寫入相應(yīng)的值，寫入“1”表示可直接驅(qū)動(dòng)LED，寫入“0”表示作為標(biāo)準(zhǔn)I／O端口。在充電的每個(gè)階段均有狀態(tài)顯示，如：電池處于正在充電狀態(tài)、電池因溫度過高進(jìn)入溫控狀態(tài)等。

2.6 中央控制單元和FPGA輔助控制單元

中央控制單元和FPGA輔助控制單元主要實(shí)現(xiàn)充放電綜合控制設(shè)備的狀態(tài)控制轉(zhuǎn)換功能。根據(jù)傳感器獲取的不同狀況，寫入不同指令，轉(zhuǎn)換不同的工作模式。

3 軟件設(shè)計(jì)

殼放電綜合控制設(shè)備的軟件設(shè)計(jì)思想是：各個(gè)功能組件實(shí)現(xiàn)模塊化編程，軟件流程采用中斷工作方式。其目的是使應(yīng)用軟件流程清晰、可讀性強(qiáng)、易于功能調(diào)試以及產(chǎn)品的維護(hù)和升級(jí)。本軟件主要由初始化、預(yù)處理、控制算法、充放電4個(gè)部分組成。

3.1 初始化

在程序的初始階段應(yīng)首先對(duì)MC68HC908SR12單片機(jī)進(jìn)行初始化操作，包括設(shè)置I／O端口的輸入／輸出狀態(tài)，設(shè)置PLL鎖相環(huán)電路參數(shù)，設(shè)置TIM定時(shí)器參數(shù)等。

3.2 預(yù)處理

預(yù)處理階段是充放電綜合控制設(shè)備正常工作前的準(zhǔn)備階段。程序初始化后，先根據(jù)利用MC68HC908SR12單片機(jī)的內(nèi)部溫度傳感器檢測環(huán)境溫度。當(dāng)環(huán)境溫度過低或過高時(shí)，均不能對(duì)電池進(jìn)行充放電，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)與理論經(jīng)驗(yàn)值比較，判斷電池的類別以及是否連接正確。對(duì)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。

3.3 充放電

根據(jù)控制單元給出的指令，進(jìn)行充放電。綜合充放電設(shè)備在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)考慮了平衡充電、平衡放電以及過放電保護(hù)等情況，因此，軟件設(shè)計(jì)時(shí)也給予相應(yīng)的考慮。

3.4 控制算法

控制算法主要是控制MC68HC908SR12單片機(jī)和FPGA輔助控制單元，寫入相應(yīng)指令，控制充放電綜合設(shè)備各模塊協(xié)調(diào)工作。

4 結(jié) 語

該蓄電池充放電綜合控制設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了串聯(lián)電池組充放電時(shí)的平衡效應(yīng)，可以很好地應(yīng)用于串聯(lián)電池組的充放電控制，能夠提高串聯(lián)電池組的工作效率、延長其使用壽命；同時(shí)考慮到該充放電綜合控制設(shè)備主要配合軍用不斷電設(shè)備使用，在其設(shè)計(jì)時(shí)也充分考慮了軍事應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，因而，該蓄電池充放電綜合控制設(shè)備在軍民兩用方面具有廣泛的應(yīng)用前景。