采用UC3909集成控制器的铅酸蓄电池充电电路(二)
基于嵌入式系统的铅酸蓄电池充电控制器设计
基于嵌入式系统的铅酸蓄电池充电控制器设计绪论铅酸蓄电池作为一种可重复使用的储能设备得到了广泛的应用，但是充电一直是影响其使用寿命的关键问题。
因此，本文致力于研究并设计一种快速、安全、智能的蓄电池充电控制器。
本文根据充电系统的功能要求和技术指标，进行了总体方案设计。
蓄电池充电控制器的控制方式采用基于时下最常用的嵌入式ARM7 微处理器LPC2292的数字控制。
充电系统采用多模式充电控制策略，分别为激活充电、大电流快速充电、过充电和浮充电四种模式。
根据充电系统的总体方案，对充电控制器的硬件和软件进行了详细的设计与实现。
硬件部分主要充电控制器的驱动电路，采样电路，保护电路以及辅助电源的设计。
软件部分主要包括介绍了μC/OS -II 实时操作系统在ARM7上的移植和各个软件模块包括A/D 采样、控制器数据的处理以及数据在LCD 显示等程序的实现。
关键字：嵌入式；铅蓄电池；充电控制器；LPC2292ABSTRACTAs a reusable energy storage device to the lead-acid battery has been widely used, but the charge has been a key issue is the impact of its useful life. Therefore, this paper is committed to research and design a fast, safe, smart battery charge controller.According to the charging system functional requirements and technical specifications, the design of the overall program. Battery charge controller control among the most commonly used embedded ARM7 microprocessor LPC2292-based digital control; charging system using multi-mode charging control strategy, were activated charging, high-current fast charge, over-charge and floating charge four mode. According to the general scheme of the charging system, a detailed design and implementation of the hardware and software of the charge controller. The hardware part of the main charge of the driving circuit of the controller, the sampling circuit, the protection circuit and an auxiliary power supply design. The software part includes ARM7 transplant of μC / OS-II real-time operating system and software modules, including the A / D sampling, the controller data processing and data in the LCD display program realization.Keywords: embedded; lead-acid batteries; charge controller; LPC22921 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 蓄电池充电装置的研究现状 (1)1.3 蓄电池充电方法的研究 (2)1.3.1恒流充电方式 (2)1.3.2恒压充电方式 (2)1.3.3浮充方式 (2)1.3.4涓流充电方式 (3)1.3.5分阶段充电方式 (3)1.4本文研究内容 (3)2 蓄电池充电控制器的总体方案设计 (4)2.1 充电控制器的功能和技术要求 (4)2.2 蓄电池充电控制器的总体方案 (4)2.3 充电主电路拓扑结构分析 (5)2.4 系统控制方式的分析与选择 (6)2.5 蓄电池充电方法的选择 (7)3 嵌入式ARM 及LPC2292 微处理器介绍 (9)3.1 嵌入式系统概述 (9)3.1.1 嵌入式系统的定义 (9)3.1.2 嵌入式系统的特点 (9)3.2 嵌入式系统的现状和发展趋势 (10)3.2.1 嵌入式系统的发展现状 (10)3.2.2 嵌入式系统发展的未来趋势 (10)3.3 常用微处理器 (11)3.4 ARM MCU 介绍 (11)3.5 ARM7 介绍 (12)3.5.1 ARM7 系列 (12)3.5.2 ARM7TDMI 介绍 (12)3.6 LPC2292 微处理器简介 (13)4 基于嵌入式的充电控制器的硬件设计 (16)4.1 接口电路设计 (17)4.1.1时钟电路及复位电路 (17)4.1.2 JTAG 调试接口电路 (18)4.1.3 LCD 串行接口设计 (18)4.1.4 RS232 接口设计 (19)4.2驱动电路的设计 (20)4.3 采样电路设计 (21)4.3.1输入电压采样电路 (21)4.3.2蓄电池端电压采样电路 (22)4.3.3蓄电池充电电流采样电路 (22)4.3.4蓄电池温度采样电路 (23)4.4保护电路设计 (24)4.5电源电路设计 (24)5 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ (26)5.1嵌入式操作系统 (26)5.1.1 操作系统概述 (26)5.1.2 μC/OS-Ⅱ的特点 (26)5.2 μC/OS-Ⅱ的移植 (28)5.2.1 μC/OS -II 的文件体系 (28)5.2.2 μC/OS-Ⅱ的移植内容 (29)5.2.3μC/OS-Ⅱ在系统中的应用 (29)5.2.4μC/OS-Ⅱ的消息邮箱 (30)6 系统软件设计与实现 (31)6.1 系统软件的总体结构 (31)6.2 应用μC/OS -II 的必要准备 (31)6.2.1 定义任务优先级 (31)6.2.2 定义任务栈空间 (31)6.2.3 定义消息邮箱 (32)6.2.4 μC/OS -II 的基本函数 (32)6.3 主控模块及其流程图 (33)6.4 主任务模块及其流程图 (34)6.4.1 A/D 采样模块软件设计 (34)6.4.2 数字滤波模块软件设计 (34)6.4.3 充电模式的设计 (35)6.4.4 LCD 显示任务模块及其流程图 (35)7 结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1 绪论1.1 研究背景及意义自从1859 年法国科学家普朗特以铅为电极制成铅酸蓄电池以来，铅酸蓄电池经过一百多年的发展与完善，已经成为世界上广泛使用的一种化学电池，铅酸蓄电池由于其成本低、容量大、安全可靠等特点，在通讯、铁路、军事、电动汽车、光伏发电等各个领域都有广泛的应用，逐渐发展成为社会生产和人类生活中不可缺少的设备。
铅酸电池智能充电器设计
铅酸电池智能充电器设计摘要铅酸蓄电池在直接供电和备用供电等场合获得了比较广泛的应用。
为了更加有效合理的对铅酸蓄电池充电的作用，所以在给蓄电池充电的过程中，应合适的给电池充电，从而减少充电时对电池的损害。
达到保护电池，维持电池的使用寿命。
由于蓄电池在充电时的温度是变化的，所以在设计充电器时应把温度考虑到充电的因素当中。
对充电过程的进一步精确控制。
本文中铅酸蓄电池充电器主要用到的芯片UC3909，介绍了UC3909控制智能充电器的工作原理，分析了电池充电时的各种状态，具体解决方案，做到对电池的伤害最小，并设计了应用于铅酸电池硬件控制电路，监控电路的设计方案，对UC3909，HT46R23等芯片做了简单介绍，并且还对蓄电池充电器系统硬件电路的设计做了较为明确的说明和具体的软件编程。
另外，本文还对电池的充电电压和电池温度的监控流程进行了初步设想，从而实现充电器的智能化。
对蓄电池在充电时起到了一定的保护作用，基本上解决了充电时的电能浪费和能源浪费的问题。
为今后的减排节能起到了一定作用。
关键词：UC3909；HT46R23；铅酸蓄电池；智能充电；控制Intelligent lead-acid battery charger designABSTRACTLead-acid battery in direct power supply and backup power supply has been widely used. In order to more effective and reasonable, the function of lead-acid battery charging so on battery charging process, should be suitable for the battery, and thus to minimize damage to the battery when charging. To protect the battery, to maintain the service life of batteries. Due to the temperature of the battery when charging is changing, so in the design of the charger should be the temperature when considering the factors of charging. Further precise control of the charging process. The chip UC3909 lead-acid battery charger is mainly used in this paper, introduces the working principle of intelligent charger UC3909, analyzes several kinds of battery charging status, the specific solutions, to achieve the minimum damage to the battery, and designs the hardware control circuit used in lead-acid battery, the control circuit design, to UC3909 HT46R23 chip made simple introduction, but also on the battery charger system clear instructions to the hardware circuit design and software programming in detail. In addition, this article also for charging voltage of the battery and battery temperature monitoring process has carried on the preliminary conception, so as to realize the intelligent of the charger. For the protection of the battery when charging have played a role, basically solved the charging electric energy waste and energy waste problem. Play a certain role for the future of the emissions reduction and energy saving.Key words:UC3909; HT46R23; Lead-acid batteries; Intelligent Charger; Monitoring目次摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2智能铅酸电池的发展 (1)1.3常见充电方法概述 (2)1.4课题的目的和意义 (2)1.5课题的组织安排 (2)2 系统的总体方案及芯片简介 (4)2.1系统的总体方案 (4)2.2系统软件实现方案 (4)2.3充电电路硬件设计方案 (4)2.3.1基于UC3909及外围元件充电电路设计方案 (4)2.3.2基于充电电压的监控电路设计方案 (5)2.3.3基于电池温度监控设计方案 (5)2.3.4基于充电器电源电路设计方案 (5)2.3.5基于恒定+5V电源电路设计方案 (6)2.4 UC3909简介 (6)2.4.1概述 (6)2.4.2引脚排列与功能说明 (7)2.5 HT46R23芯片简介 (8)2.5.1概述 (8)2.5.2引脚排列与功能说明 (8)2.5.3内部框图 (10)2.6 MC34063芯片简介 (11)2.6.1概述 (11)2.6.2引脚排列与说明 (11)2.7 DS18B20芯片简介 (11)2.7.1概述 (11)2.7.2引脚排列与功能 (12)2.7.3内部框图和主要特性 (12)2.8液晶显示模块简介 (13)2.8.1管脚介绍及主要技术参数 (13)2.8.2相关指令 (14)3 铅酸蓄电池智能充电系统硬件电路设计 (15)3.1铅酸蓄电池充电问题分析 (15)3.2铅酸蓄电池智能充电器的结构及充电方法 (16)3.2.1充电电路的电路结构 (16)3.2.2充电电路的电路充电方法 (16)3.3铅酸蓄电池智能充电器电路设计 (17)3.3.1电铅酸蓄电池充电电路实现功能 (17)3.3.2输入电源电路 (18)3.3.3MC34063降压变换电路 (19)3.3.4UC3909及外围元件组成的充电电路 (19)3.3.5电池的充电电压的监控电路 (22)3.3.6蓄电池充充电温度监控电路 (23)3.3.7恒定+5V电源电路 (24)3.3.8继电保护电路 (24)4 铅酸电池充电系统软件设计 (26)4.1系统软件设计注意事项 (26)4.2铅酸电池充电系统软件设计 (26)4.3系统各子部分软件设计 (27)4.3.1A/D转换子程序采样部分 (27)4.3.2液晶显示部分 (27)4.3.3温度传感器部分 (28)设计总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 引言近些年来，铅酸蓄电池凭借着性能稳定、寿命长、低成本、还有可逆性等特点，使得铅酸蓄电池成为一种新型的能源。
基于 UCC3809及UC3909的电动自行车充电器
基于UCC3809及UC3909的电动自行车充电器目前已商品化的电动自行车绝大多数使用密封式铅酸蓄电池。
铅酸蓄电池充电时，阴阳两极上的硫酸铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅和氧化铅，从而使电解液中的硫酸浓度不断变大；反之，放电时阳极上的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。
当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足或过放电，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，造成蓄电池疲劳、休克甚至报废；反之，如果电池过度充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短。
蓄电池设计寿命一般都在8年以上，但电动自行车蓄电池往往2～3年就会损坏，其原因主要是因为充电不合理造成其寿命缩短。
有鉴于此，笔者设计制作了一款四阶段恒流限压式密封铅酸蓄电池充电器。
1 充电器原理1.1蓄电池充电曲线铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程。
充电时，硫酸铅形成氧化铅；放电时氧化铅又还原为硫酸铅。
硫酸铅是一种非常容易结晶的物质，当电池电解溶液中的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时，就会“抱成”团，结成小晶体，这些小晶体再吸引周围的硫酸铅，就象滚雪球一样形成大的惰性结晶，结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会沉淀附着在电极板上，造成了电极板工作面积下降，这一现象叫硫化，也就是常说的老化。
这时电池容量会逐渐下降，直至无法使用。
所以，导致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是极板的硫化。
蓄电池如果过放电，则硫酸铅浓度变大,很容易造成硫酸铅结晶，使极板硫化，造成蓄电池疲劳、休克甚至报废。
经过大量试验证明，蓄电池极板刚刚出现结晶时，如果能够及时利用微电流对其进行充电，可使硫酸铅结晶溶解，从而消除极板硫化，而且对电池极板亦无任何损伤，所以这是一种无损伤修复铅酸蓄电池极板硫化的有效方法。
铅酸蓄电池充电器设计与实现
铅酸蓄电池充电器设计与实现作者：张慧颖俞文博来源：《电脑知识与技术》2016年第24期摘要：本文设计了铅酸蓄电池充电器，设计中采用TMS320F2801芯片作为主控芯片，根据实时采集的蓄电池充电电压、充电电流等参数，实时调整主电路的输出电压和电流，实现铅酸蓄电池的智能控制。
当蓄电池出现过压、过流、温度过高等问题时，控制电路可以及时切断主电路，有效保护蓄电池和充电系统，实现大容量铅酸蓄电池的高效充电。
关键词：铅酸蓄电池；充电电压；充电电流中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0246-021引言铅酸蓄电池由于其大容量、高电动势、高性能、安全可靠等特点，被广泛应用到新能源、通信、电力等众多行业中。
但是现有的充电控制器充电效率很低，而且不合理的充电方式造成容量快速下降，使用寿命缩短，电池过早废弃，每年废弃电池数量非常可观，造成的经济损失很大。
因此，如何高效、快速、无损地对蓄电池科学充电是业界关心的重要问题。
美、日、德等国家对蓄电池的性能和理论研究一直走在前面，有关充电技术的研究起步也较早，控制技术也相对成熟，陆续提出了一些新型的充电方法，如脉冲式充电法、间歇充电法、智能充电法等。
目前，国内市场上使用的智能充电控制器，多适用于市电电网[1]。
但是充电时间比较长，充电方法过于单一，控制不当会对蓄电池本身造成损害，以至影响蓄电池本身的使用寿命。
本文以DSP为核心控制器，采用三阶段充电策略，并结合模糊自整定PID控制策略，使充电电流自始至终保持在蓄电池可接受的充电电流曲线附近，有效提高铅酸蓄电池的充电时间和充电效率。
2总体设计思想大容量蓄电池智能高效充电控制器的系统框图如图1所示，主要分为主电路和控制电路两个部分。
包括：电源模块、充电主电路模块、模拟量检测模块、显示及报警模块和PWM驱动模块[2]。
系统工作原理：380V交流电压输入，经过变压模块和三相桥式整流、DC/DC变换模块转换成蓄电池可接受的充电电压。
充电电路
阀控密封铅酸蓄电池充电器1、背景阀控密封铅酸蓄电池放电工作电压较平稳，既可以小电流放电，也可以很大的电流放电，工作温度范围宽，无记忆效应，可在-40°C~65°C范围中工作。
另外，其具有体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便，对环境无腐蚀、无污染等优良特性。
所以，阀控密封铅酸蓄电池占有很大的市场。
阀控密封铅酸蓄电池是二次电池，可以反复冲放电，则怎么维护蓄电池的使用寿命就至关重要。
影响蓄电池的使用寿命分为内部因素和外部因素。
在内部因素中：阀控密封铅酸蓄电池属少液式蓄电池，其内部电解液的量受到严格的限制，并且电解液在出厂前一次性加注，一旦减少就很难恢复。
因此，当电解液中的水分减少到一定程度时，就会引起阀控密封蓄电池失效。
而蓄电池失水主要原因为：1、由于板栅腐蚀而失水。
2、氧复合反应不完全，不能使100%的氧复合成水，这些游离的氧气经过安全阀排至壳体外。
3、由于阀控密封铅酸蓄电池壳体内外压力不同而使水经过壳体材料向外渗透。
4、排气阀压力设计不当、经常动作而失水。
5、其他非正常失水，包括阀控密封铅酸蓄电池内在质量问题等。
在外部因素中：1、过冲电。
实践证明，过充电是影响阀控密封铅酸蓄电池使用寿命的最主要原因。
过充电会引起阀控密封铅酸蓄电池的正极析氧，极板深处生成的氧气从电极表面逸出，增大了壳体内压力，并在形成气泡过程中以强力冲击二氧化铅，促进活性物质的使用寿命，使阀控密封铅酸蓄电池的容量下降。
阀控密封铅酸蓄电池在长期过充电状态下，正极由于析氧反应，水被消耗，氢离子增加，从而导致正极附近的酸度增加，板栅腐蚀加速，使板栅变薄，从而加速了阀控密封铅酸蓄电池极板的腐蚀速度，使阀控密封铅酸蓄电池的容量降低。
同时，因水损耗加剧，将使阀控密封铅酸蓄电池有干涸的危险，从而影响阀控铅酸蓄电池的使用寿命。
2、过放电。
阀控密封铅酸蓄电池要避免过放电，尤其要绝对禁止深度放电。
一旦发生过放电，阀控密封铅酸蓄电池极板表面上会生成大颗粒的硫酸铅结晶。
铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的化学电池，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能等领域。
它的工作原理是基于化学反应将化学能转化为电能。
1. 构造和组成铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液和隔板组成。
正极板通常由铅和氧化铅构成，负极板由铅构成。
电解液是硫酸溶液，隔板用于隔离正负极板。
2. 充电过程当铅酸蓄电池处于放电状态时，正极板上的氧化铅（PbO2）和负极板上的铅（Pb）会与电解液中的硫酸（H2SO4）发生化学反应，产生电子和硫酸铅（PbSO4）。
这些电子会通过外部电路流动，从而产生电能供应给外部设备。
3. 放电过程当外部电源连接到铅酸蓄电池时，电流会通过电解液中的硫酸铅和铅之间的化学反应，使硫酸铅还原为铅和硫酸，并释放出电子。
这些电子通过外部电路流动，从而提供电能给外部设备。
4. 充放电反应在充电过程中，正极板上的氧化铅（PbO2）会被还原为硫酸铅（PbSO4），负极板上的铅（Pb）会被氧化为硫酸铅（PbSO4）。
在放电过程中，硫酸铅（PbSO4）会被还原为铅（Pb）和硫酸（H2SO4），同时氧化铅（PbO2）会被还原为硫酸铅（PbSO4）。
5. 充放电效率铅酸蓄电池的充放电效率通常在80%到90%之间。
这是因为在化学反应过程中会有一些能量损失，例如电阻损耗和内部反应损失。
6. 维护和保养为了延长铅酸蓄电池的使用寿命，需要定期检查和维护。
其中包括检查电解液的液位和比重、清洗电极板表面以去除硫酸铅的积聚物、检查电极板的腐蚀情况等。
7. 安全注意事项在使用铅酸蓄电池时，需要注意以下安全事项：- 避免短路，不要将正负极直接连接。
- 避免过度充电或者过度放电，以免损坏电池。
- 避免过度加热，高温会加速电池的老化。
- 避免电解液溅出，硫酸是一种腐蚀性液体，应小心处理。
总结：铅酸蓄电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。
在充电过程中，氧化铅被还原为硫酸铅，铅被氧化为硫酸铅。
在放电过程中，硫酸铅被还原为铅和硫酸。
铅酸蓄电池串联充电电路
说明书摘要本有用型公开了一种铅酸蓄电池串联均压充电电路，包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机；所述的充电电路，其两端接入27V电源，输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个一样规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间，其输出与桥臂连接。
所述的 A/D转换电路分别与电池组两端相连接，完成电池组的电压信号采集及数字化处理，其输出送至单片机。
本有用型的有益效果是：可以应用于对两节铅酸蓄电池充电，解决了两节电池串联充电电压安排不均的状况，使得两节电池都到达同样充电的效果。
摘要附图图 1权利要求书1. 一种铅酸蓄电池串联均压充电电路，包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机；所述的充电电路，其两端接入27V电源，输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个一样规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间，其输出与桥臂连接。
所述的A/D 转换电路分别与电池组两端相连接，完成电池组的电压信号采集及数字化处理，其输出送至单片机。
2、依据权利要求 1 所述的充电电路承受 UC3906 作为把握芯片。
3、依据权利要求 1 所述的桥臂为两个 MOS 管极射极相连接， MOS 管选用的是 IRF510A 。
4、依据权利要求 1 所述的的单片机承受 AT89S52 。
说明书24V 铅酸蓄电池串联均压充电电路技术领域本有用型涉及一种铅酸蓄电池充电方法，尤其是涉及一种铅酸蓄电池组串联均压充电电路。
背景技术蓄电池的种类很多，不同的蓄电池应用于不同的场合，其中铅酸蓄电池的的技术最为成熟，它具有电动势高、能大电流放电、使用温度范围宽、性能稳定等优点，因此在国民经济的各个领域，尤其在电动汽车动力电源、工矿电机车动力源等方面得到了广泛的应用。
以往对铅酸蓄电池的充电方法只是停留在单体充电的方法上，假设是电池组承受上述传统的方法，会存一些的技术问题。
(整理)铅酸蓄电池串联充电电路
说明书摘要本实用新型公开了一种铅酸蓄电池串联均压充电电路，包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机；所述的充电电路，其两端接入27V电源，输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个相同规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间，其输出与桥臂连接。
所述的A/D转换电路分别与电池组两端相连接，完成电池组的电压信号采集及数字化处理，其输出送至单片机。
本实用新型的有益效果是：可以应用于对两节铅酸蓄电池充电，解决了两节电池串联充电电压分配不均的情况，使得两节电池都达到同样充电的效果。
摘 要 附图图 1权利要求书1. 一种铅酸蓄电池串联均压充电电路，包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机；所述的充电电路，其两端接入27V电源，输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个相同规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间，其输出与桥臂连接。
所述的A/D 转换电路分别与电池组两端相连接，完成电池组的电压信号采集及数字化处理，其输出送至单片机。
2、根据权利要求1所述的充电电路采用UC3906作为控制芯片。
3、根据权利要求1所述的桥臂为两个MOS管极射极相连接，MOS 管选用的是IRF510A。
4、根据权利要求1所述的的单片机采用AT89S52。
说明书24V铅酸蓄电池串联均压充电电路技术领域本实用新型涉及一种铅酸蓄电池充电方法，尤其是涉及一种铅酸蓄电池组串联均压充电电路。
背景技术蓄电池的种类很多，不同的蓄电池应用于不同的场合，其中铅酸蓄电池的的技术最为成熟，它具有电动势高、能大电流放电、使用温度范围宽、性能稳定等优点，因此在国民经济的各个领域，尤其在电动汽车动力电源、工矿电机车动力源等方面得到了广泛的应用。
以往对铅酸蓄电池的充电方法只是停留在单体充电的方法上，若是电池组采用上述传统的方法，会存一些新的技术问题。
基于嵌入式系统的铅酸蓄电池充电控制器设计.
基于嵌入式系统的铅酸蓄电池充电控制器设计绪论铅酸蓄电池作为一种可重复使用的储能设备得到了广泛的应用，但是充电一直是影响其使用寿命的关键问题。
因此，本文致力于研究并设计一种快速、安全、智能的蓄电池充电控制器。
本文根据充电系统的功能要求和技术指标，进行了总体方案设计。
蓄电池充电控制器的控制方式采用基于时下最常用的嵌入式ARM7 微处理器LPC2292的数字控制。
充电系统采用多模式充电控制策略，分别为激活充电、大电流快速充电、过充电和浮充电四种模式。
根据充电系统的总体方案，对充电控制器的硬件和软件进行了详细的设计与实现。
硬件部分主要充电控制器的驱动电路，采样电路，保护电路以及辅助电源的设计。
软件部分主要包括介绍了μC/OS -II 实时操作系统在ARM7上的移植和各个软件模块包括A/D 采样、控制器数据的处理以及数据在LCD 显示等程序的实现。
关键字：嵌入式；铅蓄电池；充电控制器；LPC2292ABSTRACTAs a reusable energy storage device to the lead-acid battery has been widely used, but the charge has been a key issue is the impact of its useful life. Therefore, this paper is committed to research and design a fast, safe, smart battery charge controller.According to the charging system functional requirements and technical specifications, the design of the overall program. Battery charge controller control among the most commonly used embedded ARM7 microprocessor LPC2292-based digital control; charging system using multi-mode charging control strategy, were activated charging, high-current fast charge, over-charge and floating charge four mode. According to the general scheme of the charging system, a detailed design and implementation of the hardware and software of the charge controller. The hardware part of the main charge of the driving circuit of the controller, the sampling circuit, the protection circuit and an auxiliary power supply design. The software part includes ARM7 transplant of μC / OS-II real-time operating system and software modules, including the A / D sampling, the controller data processing and data in the LCD display program realization.Keywords: embedded; lead-acid batteries; charge controller; LPC22921 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 蓄电池充电装置的研究现状 (1)1.3 蓄电池充电方法的研究 (2)1.3.1恒流充电方式 (2)1.3.2恒压充电方式 (2)1.3.3浮充方式 (2)1.3.4涓流充电方式 (3)1.3.5分阶段充电方式 (3)1.4本文研究内容 (3)2 蓄电池充电控制器的总体方案设计 (4)2.1 充电控制器的功能和技术要求 (4)2.2 蓄电池充电控制器的总体方案 (4)2.3 充电主电路拓扑结构分析 (5)2.4 系统控制方式的分析与选择 (6)2.5 蓄电池充电方法的选择 (7)3 嵌入式ARM 及LPC2292 微处理器介绍 (9)3.1 嵌入式系统概述 (9)3.1.1 嵌入式系统的定义 (9)3.1.2 嵌入式系统的特点 (9)3.2 嵌入式系统的现状和发展趋势 (10)3.2.1 嵌入式系统的发展现状 (10)3.2.2 嵌入式系统发展的未来趋势 (10)3.3 常用微处理器 (11)3.4 ARM MCU 介绍 (11)3.5 ARM7 介绍 (12)3.5.1 ARM7 系列 (12)3.5.2 ARM7TDMI 介绍 (12)3.6 LPC2292 微处理器简介 (13)4 基于嵌入式的充电控制器的硬件设计 (16)4.1 接口电路设计 (17)4.1.1时钟电路及复位电路 (17)4.1.2 JTAG 调试接口电路 (18)4.1.3 LCD 串行接口设计 (18)4.1.4 RS232 接口设计 (19)4.2驱动电路的设计 (20)4.3 采样电路设计 (21)4.3.1输入电压采样电路 (21)4.3.2蓄电池端电压采样电路 (22)4.3.3蓄电池充电电流采样电路 (22)4.3.4蓄电池温度采样电路 (23)4.4保护电路设计 (24)4.5电源电路设计 (24)5 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ (26)5.1嵌入式操作系统 (26)5.1.1 操作系统概述 (26)5.1.2 μC/OS-Ⅱ的特点 (26)5.2 μC/OS-Ⅱ的移植 (28)5.2.1 μC/OS -II 的文件体系 (28)5.2.2 μC/OS-Ⅱ的移植内容 (29)5.2.3μC/OS-Ⅱ在系统中的应用 (29)5.2.4μC/OS-Ⅱ的消息邮箱 (30)6 系统软件设计与实现 (31)6.1 系统软件的总体结构 (31)6.2 应用μC/OS -II 的必要准备 (31)6.2.1 定义任务优先级 (31)6.2.2 定义任务栈空间 (31)6.2.3 定义消息邮箱 (32)6.2.4 μC/OS -II 的基本函数 (32)6.3 主控模块及其流程图 (33)6.4 主任务模块及其流程图 (34)6.4.1 A/D 采样模块软件设计 (34)6.4.2 数字滤波模块软件设计 (34)6.4.3 充电模式的设计 (35)6.4.4 LCD 显示任务模块及其流程图 (35)7 结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1 绪论1.1 研究背景及意义自从1859 年法国科学家普朗特以铅为电极制成铅酸蓄电池以来，铅酸蓄电池经过一百多年的发展与完善，已经成为世界上广泛使用的一种化学电池，铅酸蓄电池由于其成本低、容量大、安全可靠等特点，在通讯、铁路、军事、电动汽车、光伏发电等各个领域都有广泛的应用，逐渐发展成为社会生产和人类生活中不可缺少的设备。
铅酸蓄电池串联充电电路
说明书摘要本实用新型公开了一种铅酸蓄电池串联均压充电电路，包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机；所述的充电电路，其两端接入27V电源，输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个相同规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间，其输出与桥臂连接。
所述的A/D转换电路分别与电池组两端相连接，完成电池组的电压信号采集及数字化处理，其输出送至单片机。
本实用新型的有益效果是：可以应用于对两节铅酸蓄电池充电，解决了两节电池串联充电电压分配不均的情况，使得两节电池都达到同样充电的效果。
摘 要 附图图 1权利要求书1. 一种铅酸蓄电池串联均压充电电路，包括依次连接的27V电源、充电电路、铅蓄电池组、电感L、桥臂、A/D转换电路、单片机；所述的充电电路，其两端接入27V电源，输出了铅蓄电池组所需稳定的充电电流。
所述的铅酸蓄电池组为两个相同规格的铅蓄电池正负极相互串联而成。
所述的电感L其输入端连接于铅蓄电池组之间，其输出与桥臂连接。
所述的A/D 转换电路分别与电池组两端相连接，完成电池组的电压信号采集及数字化处理，其输出送至单片机。
2、根据权利要求1所述的充电电路采用UC3906作为控制芯片。
3、根据权利要求1所述的桥臂为两个MOS管极射极相连接，MOS 管选用的是IRF510A。
4、根据权利要求1所述的的单片机采用AT89S52。
说明书24V铅酸蓄电池串联均压充电电路技术领域本实用新型涉及一种铅酸蓄电池充电方法，尤其是涉及一种铅酸蓄电池组串联均压充电电路。
背景技术蓄电池的种类很多，不同的蓄电池应用于不同的场合，其中铅酸蓄电池的的技术最为成熟，它具有电动势高、能大电流放电、使用温度范围宽、性能稳定等优点，因此在国民经济的各个领域，尤其在电动汽车动力电源、工矿电机车动力源等方面得到了广泛的应用。
以往对铅酸蓄电池的充电方法只是停留在单体充电的方法上，若是电池组采用上述传统的方法，会存一些新的技术问题。
用UC3906进行光伏铅酸电池串联均衡充电设计
设计 实 例
瞳 害 Ｉ
本设计就 是利用 它的串联 多 电池充 电模 式设计 了一个给 两
节 １Ｖ 光伏 铅 酸 电池 充 电 的 电路 。充 电 电路 如 图 １ 示 ： ２ 所 电路 图 中 Ｒ ， １的选 取 由 充 电 电流 决定 ，而 充 电 电流 又 是 由需 要 充 电 ３Ｒ
量密度高 的蓄 电池 ， 比如镍氢 电池 、 锂离子 电池主要用于便携 式 内部为混合 电路 ， 既有模 拟 电路 ， 又有数字 电路。 模拟 电路包括 限
电流检测单元、 带温度补偿的参考 电压单元 ， 电压检测 低 电话 机等移动通讯设备 、 笔记本 电脑 、 摄像机中 ； 能量 密度相 对 流 单元、 而
一 ４－Ｉ＂— ，－＂Ｉ ８＂ ＇Ｅ Ａ
维护不便等不足。本设计 中的均衡 回路结构简单 ， 很容 易实现模
块 化 设 计 ， 衡 电路 图 如 图 ３所 示 。 均
池容量 ， 单位 为安时 ）这样可 以在 充 电过程 中保 护铅酸 电池 ， ， 而 且可 以达到饱 和充 电， 延长 电池的寿命 。Ｒ Ｒ ， ６的选取由充 ４， ５ Ｒ
广 泛 的应 用 。
电池 的充 电状态 ， 同时还 可以用来控制充 电状态 逻辑 电路的输入
信号 。
铅酸 蓄 电池 的产量和使 用量均 占所 有二 次电池 的 ７ ％ ， ５ 相
当 电池 电压 或 温 度 过 低 时 ， 电使 能 比较 器 可 控 制 充 电器 进 充
当驱动 器截 止时 ， 该比较器还 能输 出 ２ ｍＡ 涓 ５ 对于其 它蓄 电池仍然具有不可替代的地位 。 以往对光伏铅酸 电 入 涓流充 电状态。 而
有 的 方 案 虽 然 解 决 了能 量 损耗 问题 ， 存 在 结 构 复 杂 不 易 实现 和 却
基于uc3906的蓄电池充电器的设计
一种新颖的密封铅酸电池充电器的设计与应用摘要：介绍了一种新颖的密封铅酸电池充电器的设计原理，给出了确定充电参数的方法和基本公式。
同时给出了一种简单实用、工作稳定且性能可靠的12V密封铅酸电池双电平浮充充电器的实际应用电路。
关键词：密封铅酸电池；充电器；过充电；浮充电密封免维护铅酸蓄电池由于具有密封好、无泄漏、无污染等优点，近年来在国内外得到广泛应用。
但由于充电技术不能适应免维护电池的特殊要求及充电方法不正确而使其很难达到规定的循环寿命。
ＵＣ３９０６是密封铅酸蓄电池充电专用芯片，它具有密封铅酸蓄电池最佳充电所需的全部控制和检测功能。
更重要的是它能使充电器各种转换电压随电池电压的温度系数的变化而变化，从而使密封铅酸蓄电池在很宽的温度范围内都能达到最佳充电状态。
１ＵＣ３９０６的结构原理１．１ＵＣ３９０６的结构特性ＵＣ３９０６的内部结构如图１所示。
该芯片内含独立的电压控制回路和限流放大器，它可控制芯片内的驱动器。
驱动器提供的输出电流达２５ｍＡ，可直接驱动外部串联调整管，以调整充电器的输出电压和电流。
电压和电流检测比较器可用于检测蓄电池的充电状态，同时还可以用来控制充电状态逻辑电路的输入信号。
当电池电压或温度过低时，充电使能比较器可控制充电器进入涓流充电状态。
当驱动器截止时，该比较器还能输出２５ｍＡ涓流充电电流。
这样，当电池短路或反接时，充电器只能以小电流充电，从而避免了因充电电流过大而损坏电池。
ＵＣ３９０６的一个非常重要的特性就是其内部的精确基准电压随环境温度的变化规律与铅酸电池电压的温度特性完全一致。
同时，该芯片只需１．７ｍＡ的输入电流就可工作，因而可减小芯片的功耗，实现对工作环境温度的准确检测，保证电池既充足电又不会严重过充电。
除此之外，ＵＣ３９０６芯片内部还包括一个输入欠压检测电路以对充电周期进行初始化，并可驱动一个逻辑输出。
当加上输入电源后，器件的７脚还可以指示电源状态。
１．２充电参数的确定使用ＵＣ３９０６只需很少的外部元器件就可实现对密封铅酸电池的快速精确充电。
采用UC3906的开关型铅酸蓄电池充电电路
采用U C 3906的开关型铅酸蓄电池充电电路摘要文中介绍7采用UC3906和UC3823的紧葵型铅酸爹它地充电电路，由于充电器电路为开关型电路结构，所以具有工作效率高、体积一，、和充电精度高的一系列优点。
此电路可应用于大中4、功率铅酸它池的充电电路应用场合0 引言铅酸蓄电池在直接供电和备用供电的应用场合得到了广泛的应用。
为了充分发挥铅酸蓄电池的作用，充电器电路在给电池充电的过程中，应给电池充足电，尽量避免过充电，从而延长其使用寿命，由于铅酸蓄电池的电量和温度有关，所以在设计充电器电路时应考虑到温度对充电量大小的影响，从而使电池充足电并延长其使用寿命。
简单、造价低的充电器电路应用在小功率设备的应用场合，但是对一些大功率设备的充电应用场合，则需用电路结构更为复杂的充电电路。
人们感到较为麻烦的是设计一个体积适当、造价低的铅酸蓄电池充电器电路，在这种场合下，要求电池充电器的电路性能优良．工作可靠，这样就需用到集成电路控制的充电电路。
实践证明，要保证铅酸蓄电池的使用寿命，正确充电方法是非常重要的，温度对充电有很重要的影响。
要制作出一个性能优良的充电器，仅用分立元件来实现难度较大，而采用集成电路组成的充电器电路在电路性能、工作可靠性和体积等方面都有很好的表现。
l 铅酸蓄电池充电时的问题铅酸蓄电池在充电过程中需注意两个问题，首先应使电池尽快充足电，其次应补充由于电池的自放电而减少的电量。
这样在电池的充电过程中需要准确地检测充电电压和充电温度。
在铅酸蓄电池的充电过程中，硫酸铅被转换成了负极板上的铅和正极板上的二氧化铅，当电池内的大部分硫酸铅被转变成铅和二氧化铅后，随之就出现了电池的过充电现象，导致氢气和氧气的产生。
如果电池的充电速率选得适当，则大部分的氢气和氧气在密封电池内部再结合，但是在非密封电池中则会产生脱水现象。
通过检测电池充电电压的办法可以检测过充电的出现，图l表示铅酸蓄电池以不同充电速率的电压和放电速率的电压和电量恢复的关系曲线，从图中所示的关系曲线中可以看出充电电压的突然上升点就是电池过充电的起始点，并且当充电率上升时，过充电现象就出现得早些。