基于單片機的電動汽車多功能充電系統(tǒng)設計
本系統(tǒng)主要應用磷酸鐵鋰進行試驗,其充電階段由小電流充電階段、恒流充電階段、恒壓充電階段3部分組成,其程序流程圖如圖3所示。
充電階段:電池檢測程序完成后,開始對電池進行小電流充電,充電速率約為1/5C左右;當小電流充電至電池電壓達到參考值時,系統(tǒng)進入恒流充電階段,此階段為蓄電池的快速充電階段,充電速率為1-2C;當充電電壓達到設定的電池的最大充電電壓時,系統(tǒng)進入恒壓充電階段,隨著電池電壓逐漸上升,充電電流逐漸減??;當充電電流減d,N設定參考值時,系統(tǒng)判斷蓄電池充足停止充電。
充電保護部分:充電過程中不斷監(jiān)測電池電壓是否超過安全值、溫度或溫度變化率是否達到限定值,如有上述情況立即終止充電。檢測電池電壓是為了防止鋰離子電池和鉛蓄電池過充,檢測溫度和溫度變化率是否達到限定值,是為了防止鎳氫和鎳鎘電池過充。
上述充電階段是針對鋰離子電池設計的,實際中主要用磷酸鐵鋰電池組進行實驗,對于其它類型蓄電池,在軟件上設定了相應的充電方法:鉛蓄電池充電階段同鋰離子電池,即先小電流預充,再恒流充電、最后恒壓充電,當恒壓充電電流小到一定程度時,系統(tǒng)判斷電池充足并停止充電;鎳鎘電池,先小電流預充,再快速恒流充電,當檢測到電池電壓第一次下降時,系統(tǒng)判斷電池充足并停止充電;鎳氫電池,先小電流預充,再快速恒流充電,當電池電壓出現(xiàn)零增長時,判斷電池充足并停止充電。
鉛蓄電池和鋰離子電池自放電率低,電池充滿后可直接停止充電,鎳氫和鎳鎘電自放電率高,如夜間無人看守充電時,可在電池充足后采用涓流充電方式給電池補充電荷,使蓄電池保持充足電狀態(tài)。
3 結語
實驗結果表明,所設計的多功能充電系統(tǒng)能正常工作,輸出的直流電壓平穩(wěn)、紋波小,充電過程控制精度高,能快速穩(wěn)定地為各類蓄電池充電,并在蓄電池充滿電后及時停止充電,有實際應用推廣價值。
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