基于三段式充電控制方案的電動汽車智能充電器設計
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3.3 輔助控制電介紹
充電控制電路采用ATmega8單片機進行數(shù)據(jù)采集和控制，該芯片是增強型RISC結構的低功耗8位微控制器，數(shù)據(jù)吞吐量達到1 MI PS/MHz， 8字節(jié)的Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)大于1 000次，支持可在線編程(1 SP)，極大的方便了程序的調(diào)試和修改。
由于其具有6路1 0位ADC和2路8位ADC，能對來自端口PORTC的8路單端輸入電壓進行采樣。6通道PWM，片內(nèi)可編程看門狗定時器，可大大簡化控制電路的外圍設計和保證了程序的安全運行。
ADC負責對充電時電壓，電流，溫度數(shù)據(jù)的采集，PWM輸出充電時電壓電流的基準值到到比較電.路，同時單片機控制開關電源控制模塊UCC3895。
電壓檢測電路：電壓采樣電路由精密電阻和可調(diào)電阻構成，由于該單片機AD測量最大設定范圍為5v。所以要使電池組電壓成比例的縮小在5 V范圍內(nèi)，然后利用ATMEGA8內(nèi)部的AD轉換功能進行轉換，其精度可以達到0.1 V。
單片機在內(nèi)部通過相減計算出電池電壓，該電路采用單片機內(nèi)部自帶1 0位AD轉換，減少了設計電路的復雜性，并提高了可靠性和精度，為了抵抗電氣干擾和高壓電擊，該電路采用高速隔離光藕PC81 7隔離。
電流檢測電路：一般進行電流采集時在電路中串聯(lián)一個阻值很小的取樣電阻，把取樣電阻上的電壓輸入單片機轉換通道，進行A/D轉換，再通過計算把電壓值轉換為電流值。但由于本方案中充電電流較大，使用電阻采樣會消耗點較多的功率，可使用電流互感器采樣。
溫度檢測電路：溫度采樣溫度傳感器DS l 8B 2 0，它在測溫精度、轉換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS l 820有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。它與系統(tǒng)的連接有兩種方法，一種是采用寄生電源方式，一種是外接電源驅動方式。在這里采用后者。
3.4 工作過程介紹
上電后，單片機首先檢查電池是否接反，電池電壓是否因為電而過低，如果電壓過低，先使用小電流給電池充電一間，使電壓達到三階段充電常水平在開始充電，如果電常則直接進入正常充電階首先是恒流充電階段，充電小于0.5 C，一般取0.1 C，電壓會緩慢的上升。
當電壓到一定階段(本例中采用電60V)改為恒壓充電，此時隨電過程的進行電池內(nèi)阻會逐升，充電電流會隨著內(nèi)阻的而減小，當單片機檢測電流減小到一定的值(小于恒流充電值的1/1 0)，立即轉入涓流充電階段，充電電流一般取0.3C，在此階段電池電壓會減小，當充電電流小于0.0 1 C時即可認為電池已充滿，單片機會自動將電池從充電電路中切除。
在恒壓階段如果單片機檢測到電池溫度高于45度則自動轉入第三階段，待溫度下降后再轉入第二階段。充滿后通過單片機關斷繼電器，停止充電.。
4.系統(tǒng)軟件設計
軟件流程框圖如圖2所示。
系統(tǒng)軟件用C語言編寫，在I C C A V R環(huán)境下編譯，A V Rstudio4環(huán)境下調(diào)試完成。在編制軟件的過程中，雖然先恒流后恒壓的控制方式比較簡單，但要充分考慮到單片機檢測充電機輸出電壓的檢測點與電池端之間的線壓降。
因此，在處理充電電流不斷減小的過程中，只有控制充電機的輸出電壓與線壓降之間的平衡關系，才能使電池端的電壓為恒定值。
5.結束語
隨著電動汽車技術的發(fā)展，鎳氫電池的使用越來越廣泛，延長電池充電壽命成為迫切需要，采用合適的充電方式，電池的使用壽命比普通充電方式可以提高約2 5%，本文所介紹的充電器，能實現(xiàn)對鎳氫電池的大電流充電，以及充電過程的自動控制以和及保護，很適合用作電動汽車的車載充電器，有廣泛的推廣前途。
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