電動汽車鉛酸蓄電池智能充電及其策略
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
2．3 智能控制電路及輔助電源
智能控制電路由STC12C5A60S2單片機(jī)、外圍電路及檢測回路組成智能控制電路。檢測電路將采集的當(dāng)前蓄電池電流、電壓及溫度送入單片機(jī)A／D口，并與系統(tǒng)的設(shè)定值進(jìn)行比較，采用數(shù)字PI調(diào)節(jié)PWM占空比，實(shí)現(xiàn)充電過程中的恒流、恒壓。并通過控制Q1，Q2兩個N-MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷，來實(shí)現(xiàn)正負(fù)脈沖快速充電。液晶顯示當(dāng)前的充電狀態(tài)及電壓、電流、溫度值。如果超過設(shè)定的閾值，報警電路開始工作并停止充電，以實(shí)施保護(hù)。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/196208.htm
為防止高頻功率電路對數(shù)字控制電路的干擾，系統(tǒng)利用高速光耦將兩個電路隔離。因此，智能控制電路必須單獨(dú)供電，輔助電源模塊如圖4所示。利用小功率交流變壓器將交流市電降壓到12 VAC，整流濾波后利用L7805實(shí)現(xiàn)+5 VDC穩(wěn)壓輸出。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件的主要功能：通過對蓄電池電壓，電流的檢測使其進(jìn)入相應(yīng)的充電階段，在相應(yīng)的階段內(nèi)，利用數(shù)字PI控制算法不斷調(diào)節(jié)單片機(jī)的PWM輸出占空比，以實(shí)現(xiàn)所要求的恒定電流或電壓值。同時檢測各階段蓄電池的溫度值，若超過45℃，則報警并停止充電，此時啟動散熱風(fēng)扇，給蓄電池降溫，直到溫度恢復(fù)到20℃以內(nèi)。具體控制流程，如圖5所示。
4 結(jié)束語
系統(tǒng)采用單片機(jī)數(shù)字PI控制技術(shù)與高效、低損耗的DC／DC變換電路相結(jié)合。由于單片機(jī)運(yùn)算速度的限制，不可能實(shí)現(xiàn)精確的電壓和電流輸出，但對于蓄電池來說適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鞯募y波，反而有利于消除充電過程中的極化現(xiàn)象，更有利于充電的進(jìn)行。與傳統(tǒng)恒壓恒流充電器充電相比，開發(fā)的智能充電器具有以下優(yōu)點(diǎn)：充電速度顯著提高，充電安全，電池升溫低，減少了對蓄電池容量和壽命的影響；同時利用價格低廉的單片機(jī)來代替昂貴的電源管理IC，實(shí)現(xiàn)電源智能化管理，使其具有很強(qiáng)的市場競爭力。
文中完成對12 V／12 Ah蓄電池進(jìn)行充電控制及其控制策略的開發(fā)、研究，該系統(tǒng)及其控制策略對電動車動力蓄電池充電系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用，具有實(shí)際借鑒意義。
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