智能铅酸蓄电池充电器的设计与实现

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48V铅酸储电池充电器设计方案

48V 铅酸储电池充电器设计方案第一章总体设计方案1 系统设计根据课题的要求，系统采用开关电源，通过脉冲电流的方式来实现充电的目的。

由市电送来的220V 交流电经变压器降压、桥式整流、可控硅调频后送给蓄电池进行充电。

2 方案策略用单结晶体管触发电路实现触发信号频率的调制方案。

蓄电池充电时，先通过变压器将220V 市电降压为56V 交流电，然后通过桥式整流得到全波直流电、最后通过可控硅调频后的脉冲电流为蓄电池供电。

脉冲电流的频率主要取决于单节晶体管触发电路发出的触发信号的频率，通过调节RC 电路的R 值，使电容器的充电时间发生改变，单节晶体管的关断时间发生改变，从而改变了输出触发信号的占空比，这个触发信号送给可控硅，从而便调节可控硅在一个周期关断和导通的时间，从而实现控制可控硅输出脉冲电流大小。

这种方法技术简单、成熟、有多年的实用经验、所需的元器件少、成本低，安全可靠，适应市电输入围宽都是其主要的优点。

如下图1.1方框图图1.1 总体方框图第二章蓄电池的选择蓄电池是电瓶式扫地车上主要能源装置，其作用包括:向驱动系统、滚扫系统和仪表供电。

1 蓄电池的种类、特点蓄电池的种类一般可分为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等，它们各自的特点如下:铅酸电池:也称为汽车用电池(需加水维护)，充放电时会产生氢气，安置地点必须设置在通风处以免造成危险;电解液呈酸性，会腐蚀金属;价格低廉。

铅酸免维护电池:密封式充电不会产生任何有害气体，摆设容易，不需考虑安置地点通风问题，免保养，免维护;放电率高，特性稳定，价格较高。

镍镉电池:用于特殊场合及特殊设备上，水为介质，充放电不会产生.有害气体;失水率低，但需要固定时间加水及保养;放电特性最佳;可放置于任何恶劣环境。

2 蓄电池的选择电机是电瓶式扫地车主要消耗源，其次是继电器和仪表车，根据驱动组和电器控制组提供的资料，电机总功率为1600W ，额定电压为48V;继电器和仪表总功率为5W,额定电压为48V 。

铅酸蓄电池智能充电器控制策略研究

ＬｅｄｃｄＢａｔｒｎｅｌｅａ－ａｉｔｅｙＩｔｌｇｎｔＣｈａｇｒＣｏｔｏｔａｅｙＳｔｙｉｒｅｎｒｌＳｒｔｇｕｄ
ＺＨＡＮＧＪｎＤＯｅｇｕ，ＮＧＰｎ（ｅａｍｎｏＰｗｒＧｎｒｔｎＬｏｉｕｄａｉｉｏｅＧｎｒｔｎＬｍｔｏｐｎ，ｉｎｎｉｉｇ１２０）ＤｐｒｅｔｆｏｅｅｅｉｉｎｇＨａｉＴｅｎＰｗｒｅｅｉｉｉｄＣｍａｙＬａｉｇＴｅｎ００ｔａｏａｎｎｌｇａｏｅｏｌ１
・
研究与开发・
农业网络信息
ＡＧＲｒ７Ｔ【ＲＥｒｏＲＫ卫ⅧｉＩ朋ＴＯｃ【Ｌ７Ｅ＝：＿１月ＧＩＮ
２１０１年第１１期
铅酸蓄电池智能充电器控制策略研究
张军，鹏董
（宁华电铁岭发电有限公司发电部，辽宁铁岭１２ｏ）辽ｏｏ１
ｇａａｔｅｔｅｒｐｄｔｎｙａｃｓａｌｔｆｔｅｓｓｅＴｈｔｄａｄｄｓｇｓｖｒｆｅｈｅｓｍｕｌｔｏｎｘｅｍｅｔｕｎｅｈａｉｉｙａｄｄｎｍｉｔｂｉｙｏｈｙｔｍ．ｅｍｅｈｏｎｅｉｎｉｅｉｄｂｙｔｉａｉｎａｄｅｐｒｎ．ｒｉｉｉＫｅｙｗｏｒ：ｌａａｉａｔｒ；ｈｒｅｕｚｏｔｏｌｒｄｓｅｄ－ｃｄｂｔｙｃａｇ；ｆｚｙｃｎｒｌｅｅ
脉冲电流一充充电方法．即通过在线预测电池电量浮

铅酸蓄电池智能快速充电器温度采样模块的设计

摘要：鉴于铅酸蓄电池智能充电器广泛应用于各行业中，现设计了一种智能脉冲快速充电器，在此介绍该充电器的优良特性并
主要阐述系统中温度采样模块的软硬件设计。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌｅａｄ－ａｃｉｄｂａｔｔｅｒｙｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｈａｒｇｅｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｖａｉｒｏｕｓｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，ＳＯｗｅｄｅｓｉｇｎａｋｉｎｄｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｐｕｌｓｅｆａｓｔｃｈａｒｇｅｒ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｅｌａｂｏｒａｔｅｄｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｈａｒｇｅｒａｎｄｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｎｇｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｍｐｌｉｎｇｍｏｄｕｌｅｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．
接受充电电流曲线。基于以上所述，本课题研究设计了一６４Ｋ字节：片内有有两个１２位ＤＡＣ，１２位的８通道ＡＤＣ，
种用于全密封免维护铅酸蓄电池的智能充电器，以实现对并自带模拟多路开关和ＰＧＡ：并有通用的５个１６位定时器和５个捕捉／比较模块的可编程计数器／定时器阵列；片铅酸蓄电池的智能脉冲充电。

蓄电池化成电源的设计与实现

业对化成电源的高效率、针高可靠性、能化的性能需求，智本蓄电池极板化成电源采用了高度集成的新一代高科技电力调控晶闸管智能模块，并采用了先进的微机控制技术，用单片机自动检测、利自动控制，具有过压、过流、断流保护等优点，够实现全自动的智能化控制。能
电电源是决定化成质量的根本保证。因此，制一种适用研
于采用了分流器和分压器进行取样，隔离措施，无控制电路的电磁干扰大，以与计算机接口应用，晶闸管恒流难使
１蓄电池极板化成电源的硬件结构和原理
１１蓄电池极板化成电源主回路电气设计．
① 恒流恒压智能模块。代化工业生产中，闸管以现晶
大性价比等优点，而对铅酸蓄电池的生产，括生产过程其成熟的技术、电流高电压等特点获得了广泛的应用。从包的质量控制、材料、造工艺和生产设备提出了更高的在晶闸管组成的自动控制系统中，多采用电流闭环控制原制
随着现代丁业的迅猛发展，蓄电池工业对社会主义
现代化建设起着越来越重要的基础性作用，交通运输和电信设备等行业对蓄电池的需求量越来越大，其配套的化学电源必须具备范围大、可靠、密封、维护和高高全免

免维护铅酸电池智能充电器的设计

ｈｓｉｄＭａｕｌｗｒｓｏｅｅｓｒｕｉｈｒｃｓｏｃｌｇｇｔｉｋｎ．ｎａｏｋｉｎｔｎｃｓａｙｄｒｇｔｅｐｏｓｆｌｒ｜．ｎｅａｎＫｅｗｏａ：Ｍａｎｅａｃｙｒｓｉｔｎｎｅ—ｆｅｌａｒｅｄ—ａｉｅｌｏｂｅ—ｖｌｇｈｒｅｅｃｄｃｌ：Ｄｕｌｏｔｅｃａａｒａｇ
维普资讯
・
２・４
信
息
技术
２Ｑ年第３０２期
免维护铅酸电池智能充电器的设计
仇宏，朱国文
（哈尔滨海格集团，哈尔滨１Ｏ９）５０Ｏ
摘
要：介绍一种为免维护铅酸蓄电池设计的双电平智能充电器，可保证电池在较宽的温度范
ｉｑｉｎｌａｌｃｒｄＴｉｃａｇｒｅａｌｓｔｅｂｔｒｈｃｓｆｅｆｒｍａｔｎｎｅｔｗｒｔｔｅｄｈｕｄａｄｅｄｅｔｅ．ｈｓｈｒｅｎｂｅａｔｙｗｉｉｒｍｉｅａｃｏｏｋａｅｏｈｅｈｅｏｎｈ
ＴｈｓｇｆＩｔｌｉｅｔＣｈｒｅｏａｎｅａｃ－ｒｅｌａ — ｃｄＣｅｌｅＤｅｉｎｏｎｅｌｇｎａｇｒｆｒＭｉｔｎｎｅ—ｆｅｅｄ－ａｉｌ
ＱｕｏｇＺｕ．ｏｅｉＨｎ，ｈＣｗｎｕ
｛ｌｒｈｅｌｋＧｏｐｌｂｌ￣ｃｔｒｕ．弛蛐ａｌｍｎ１０９．Ｃ￣ａ５１９ｌａ））

一种电动汽车蓄电池智能充电器的设计

电池是电动汽车关键动力的输出单位，在铅酸蓄电池、
镍氢电池、锂电池等几种常用电池中．铅酸蓄电池因为具有
产生ＰＷＭ控制信号来控制开关管的导通和截止，从而控制输出电压电流，为蓄电池提供０ — ６０Ｖ的电压和０～１００Ａ的
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３０２０５，Ｃｈｉｎａ）
ｃｈａｒｇｅｒａｇａｉｎｓｔｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｌｅａｄ－ａｃｉｄｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｉｔｓｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｏｆｔｗａｎａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｂａｔｔｅｒｙｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｃｈａｒｇｅｒ
ＬＥＩＹｕａｎ — ｌｉｎ，ＨＵＡＮＧＹｕａｎ — ｆｅｎｇ，ＹＵＡＮＸｉａｏ — ｙｕ
第２１卷第２４期
Ｖｏ１．２１
Ｎｏ．２４
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

基于单片机的智能电池充电器的设计

基于单片机的智能电池充电器的设计智能电池充电器是一种能够智能识别电池类型和状态，并能根据电池需求实现快充和慢充的充电器。

本文将介绍一种基于单片机的智能电池充电器的设计。

一、设计原理智能电池充电器采用了单片机作为控制核心，通过对电源和电池状态进行实时监测以及控制充电电流和电压等参数，从而实现对电池的智能化管理。

二、主要功能1.电池类型识别：通过检测电池的电压和电流波形，智能电池充电器能够自动识别电池的类型，包括锂电池、铅酸电池等等。

2.电池状态检测：充电器能够实时监测电池的电流、电压以及温度等参数，通过这些参数的变化，判断电池的充电、放电状态，从而保证电池的安全和寿命。

3.充电控制：智能电池充电器可以根据电池类型和状态，动态调整充电电压和电流，以实现快充和慢充的切换，从而提高电池的充电效率和安全性。

4.过充保护：当电池充电至预设的电压值时，充电器能够自动停止充电，防止过充，保护电池安全。

5.温度保护：当电池温度过高时，充电器会自动停止充电，保护电池不受损坏。

三、硬件设计智能电池充电器的硬件设计包括电源电路、电流电压检测电路、控制电路和显示电路四个主要部分。

1.电源电路：充电器所需的电源电压一般为DC12V或AC220V，通过整流和滤波电路将交流电转化为直流电，并通过稳压电路将电压稳定在适合电池充电的范围内。

2.电流电压检测电路：用于实时检测电池的电流和电压值，通常采用放大电路和模数转换电路将模拟信号转化为数字信号，以供单片机进行处理。

3.控制电路：包括单片机和相关外围电路，单片机根据检测到的电池类型和状态，通过控制电源电压和电流调整电池的充电方式和速度。

4.显示电路：用于显示电池的充电状态、电流、电压等相关信息，通常采用数码管、LCD等显示器件。

四、软件设计智能电池充电器的软件设计主要包括单片机的程序设计和算法设计。

1.程序设计：根据单片机的指令系统和硬件接口进行开发，程序主要包括电池类型识别、电池状态检测、充电控制和保护控制等功能。

电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计

电动车铅酸蓄电池的脉冲快速充电设计摘要：对快速充电原理进行了阐述，针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，采用了分级定电流的脉冲快速充电方案，提出了充电器的硬件电路和控制软件的设计方案。

该充电方案对充分发挥蓄电池的功效，提高对蓄电池的充电速度，减少充电损耗，延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。

关键词：电动车；铅酸蓄电池；脉冲快速充电引言以动力蓄电池为能源的电动车被认为是21世纪的绿色工程，它的出现将汽车工业的发展带入了一个全新的领域。

目前，电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的要求，有一些理论和技术问题还有待攻关，现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。

目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。

当然，也有一些高性能电池，比如锂电池、燃料电池等。

锂离子电池电动车在深圳已投入试运营，由上海研制的第二代燃料电池轿车"超越二号"也于2004年5月在北京的国际氢能大会上露面，但都还未能得到广泛的推广应用。

虽然近年来蓄电池自身的技术有了不小的进步，但作为其能量再次补充的充电器的发展非常缓慢，传统的常规充电时间过长，快速充电技术至今仍未能完全解决，严重地制约着电动车的发展。

自铅酸蓄电池问世以来，由于各种技术条件的限制，所采用的充电方法均未能遵从电池内部的物理化学规律，使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象，充电效率低。

电动车用动力蓄电池与一般蓄电池还有所不同，它以较长时间中等电流持续放电为主，间或以大电流放电，用于起动、加速或爬坡。

一般来说，电动车用蓄电池多工作在深度充放电工作状态。

因此，对电动车用动力蓄电池的快速充电提出了不同于常规电池的要求，它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满电判断准确的特点。

一种智能铅酸蓄电池充电器的设计

涓流充电阶段：在补足充电阶段后期，当检测到温
· 等：一种智能登
２００６３２５Ｈ￣２
度上升超过极限值或充电电流减小到一定值之后，开始用更小的电流进行充电直至满足一定的条件后结束充电。
２智能充电器的电路组成部分
丁志亮，李建婷，李叉几（华中科技大学电气学院，湖北武汉４３００７４）
摘要：介绍了蓄电池充电特性和充电方式，设计了一种可对铅酸蓄电池实现三段式充电的低成本智能充电器设计方案，结合主电路和ＭＣＵ控制电路较为详细地阐述了其控制和保护策略，并给出了该充电器的充电曲线图。
１蓄电池充电特性及充电技术现状
容量和寿命是电池的重要参数，蓄电池的额定容量（Ｃ）通常作为电池充放电速率的单位，例如１００Ａｈ的蓄电池，采用２（）Ａ电流充电时，充电速率为ｃ／５。不正确的充电方式不仅会降低电池的储能容量，还会缩短电池的使用寿命。２（Ｊ世纪６０年代末期，美国科学家马斯（Ｍａｓｃｃ）提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受充电电流曲线如图１所示，其充电电流轨迹为一条呈指数规律下降的曲线。
关键词：蓄电池；三段式充电；ＭＣＵ
中图分类号：ＴＮ８６
文献标识码：Ａ
ＡＤｅｓｉｇｎｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｈａｒｇｅｒｆｏｒＬｅａｄＡｃｉｄＢａｔｔｅｒｉｅｓ
ＤＩＮＧＺｈｉ—ｌｉａｎｇ，ＬＩＪｉａｎ－ｔｉｎｇ，ＬＩＹｏ州ｉ（ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）

智能电池组充电器设计与实现

ＭＯＳ管构成可控充电开，电开关闭合，容Ｃ１过电感Ｌ进行充电；ＷＭ充电通１Ｐ
控降压转换电路；）于控制电池放电的可控放电电路。（用垒
充电电流是电流控制回路的反馈信号和结束充电的重要依据。电电流测量电路如图１的② 部分所示，电和放电电流Ｉ充充ｃ通过Ｏ１采样电阻Ｒ．Ｑｓ转换成电压，个电压通过差动输入式这
比例运算电路放大和阻容低通滤波，由ＡＣ采样；电流ＩＤｃ与ＡＤ转换器量化值Ｎ的关系为：／ｊ
Ｉ＝ｃ（５‘ ）（）４
如图１中② 所示的电流测量电路量程为 ± ．５分辨率为１２Ａ，
２４ｍＡ。．４
可控降压转换电路是控制充电电压和充电电流的关键部件，过控制降压变换器的输出可以控制充电电压或电流，１通图
的③ 部分示出可控降压转换电路图。ＮＮ三极管和Ｐ沟道Ｐ
式中Ｎａ为Ｖａ经ＡＤ转换后的量化值。根据（）２式及Ｒ２Ｒ４Ｒ３Ｒ５这两个等式，得：１（）１＝１、１＝１可
ｖ－（）３
流的充电参数测量电路；⑧ 用于控制充电电压和充电电流的可
ｕｓｅａｇａｎｔｅｄｈｃｈｇｅｔｔｃｂｉｓｃｅＴｈｓａｒｓａｅａｎｔｅｎｐｅｔｄ．ｉｃｈｒｅｒｔＡＴｅａｇ，ｈｗｉｍｇａ８ＭＣＵｓｔｃｔｃｅｔ，ａｂｅｗｉｌｕｄａｉｓｏｎｒｏｌｎｅｒｃｎｄｅｙｓｅｆｔｄｉｐｌｆｔｅｐａｒｍｅｅｒａｎｃａｒｓａｔｈｏｕｅ０ｒｉｓｓａｙｏｈａｔｄｈｇｅｔｅｔｒｇｈｋｙ－ｐｒｓｓａｎＬｅｄＣＤｌｓｉｄｅｎｄｔｃｈｇｅｏｎｒｌｏ — ａｓｗｅｌｎｐｅｅｎａｒｃｔｏｃｒａｎ

智能型船用蓄电池充电设备的研究与设计

１ｘ７９片机）８Ｃ４单
电压，船员劳动强度大且充电过程不易控制。通过对现役船艇的调研，目前尚无一种全自动蓄电池充电检测装置，对此，本文研究设计了一种应用单片
机控制的智能型铅酸蓄电池充电器，该设备可在现
役船艇上加装。
ＡｂｔａｔＯｗｉｇｔｏｆｉｓｉｈｒｎｈｒｃｅｓｔｉｓａｆａｂｔｒｙｂｒａｌｈａｅｅｙｉｓｒｃ：ｎｏｓｍｅｏｎｅｅｔｃａａｔｒ，ｈｅｌｆｐｎｏａｔｙｍａｅｇｅｔｙｓｏｎｄｂｍ— ｔｅｅｐｏｅｐｒｔｎ．Ａｏｒｃｈｒｉｇｍｅｈｄ，ｔｅｅｏ，ｍｙｅｅｔｖｌｎｅｅｓｔｅｖｃｉｒｐｒｏｅａｉｏｃｒｅｔａｇｎｔｏｃｈｒｆｒａｆｃｉｅｙｉｃｒａｅｉｓｓｒｉｅｌｅ．Ｉｈｓｐ — ｅｆｎｔｉａｐｒｔｅａｔｏｎｌｚｓｔｅｃａｇｎｒｃｓｅｎｆｕｔｇｓｏｅｆｓｈｒｉｇ，ｃｎｔｎ— ｕｅｔｃａｇｎｅ，ｈｕｈｒａａｙｅｈｈｒｉｇｐｏｅｓｓｉｏｒｓａｅｆｔａｔｃａｇｎｈｏｓａｔｃｒｎｈｒｉｇ
铅酸蓄电池充电器。关键词：铅酸蓄电池；智能检测；分段恒流充电
中图分类号：Ｍ１．Ｔ９０６
文献标识码：Ｂ
文章编号：０６— ８７２０）１０３ —０１００４（０７０ — ０３３
Ｉｖｓｉａｏａｄｄｓｇｆｉｔｌｇｎａｔｒｈｒｅｏｅｓｌｎｅｔｇｔｎｎｅｉｎｏｎｅｌｅｔｂｔｅｙｃａｇｒｆｒｖｓｅｓｉｉ

数字式铅酸蓄电池智能充电器的设计

数字式铅酸蓄电池智能充电器的设计贾贵玺戚艳邵虹君傅田晟天津大学电气与自动化工程学院，天津 300072电子邮箱：jiaguixi@Design of the Digital-controlled Intelligent VRLA Battery ChargerJia Gui-xi Qi Yan Shao-Hongjun Fu Tian-sheng Tianjin University,，Tianjin 300072， ChinaABATRACT ：In this paper, a intelligent charging system for VRLA battery is presented, we proposed the charging method which is the combination of three-section charging method with pulse charging method on the base of the analysis and summary of existing VRLA battery charging mode, this charging method effectively alleviate the polarization of VRLA batteries. A high-frequency switching power source with PFC function is used as charging power supply. MC56F8013 is the control coreof charging system, achieving data collection, pulse-driven, man-machine interface functions , and eventually realizing the intelligent charge of VRLA batteries.KEY WORDS ：VRLA ；digital-control ；MC56F8013；threesection hybrid charge摘要：本文介绍了一种针对阀控式密封铅酸蓄电池的智能充电系统，在分析和总结目前已有的铅酸蓄电池的充电方式的基础上，提出了三段式充电和脉冲充电相结合的充电方式，有效缓解了铅酸蓄电池的极化现象。

智能型蓄电池充放电机的设计与实现

Ｍ（）ｅ（ｊｄ＋Ｍｔ＝＋ｌｃｅｔ＋ｄ／ｔｅｄ
为了能用数字处理这个控制算式，连续算式必须连续化为周期采样偏差算式，算式为：
Ｍ＝ＫｎＩｅ＋Ｋ＊∑ ＋Ｍｉ＋Ｋｅ —ｅ一１ｉ（ｎｎ）
充电过程分析：过对上述充电方式的分析，通设计出具有恒流充电与恒压充电相结合的充电过程。放电过程分析：在恒流放电时，用有源逆变，电能回馈采把给电网。并且时时对电池电压进行检测，如果电池电压小于设定电压，将给于报警。３智能型充放电机的工作原理根据上述分析而设计的智能型充放电机，主要由电压电流
图１
图２
第一阶段，Ｉ恒流充电，电压达到时转入第二阶以ｈ１当段。第二阶段以电压进行恒压充电，着电池电压的提高随
４系统软件
ＰＤ调节输出，Ｉ保证偏差（）ｅ为零，系统达到稳定状态，使偏差（）ｅ是给定值（Ｐ和过程变量（Ｖ的差。ＰＤ的原理基于算Ｓ）Ｐ）Ｉ
甚至损坏整流电路。结合机务段的实际情况和我们的实践，选择了合适的ＰＤ算法，Ｉ满足充放电的需要。所有的控制与算法都是用软件来实现的。
对于蓄电池的充放电应该严格按要求进行（其是浮充充尤电）根据蓄电池充放电的特性，，典型的蓄电池充电应包含四个阶段如图１示。所
电，电池的质量下降、使使用寿命缩短。因此设计一种新型的充放电机是十分必要的。

毕业论文(设计)：48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器设计

密级：科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2006 — 2010 年）题目 48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器学科部：信息学科部专业：电子信息工程班级： 06级电子信息工程（3）班学号： 7020906134学生姓名：袁正华指导教师：王连英起讫日期： 2009年11月至2010年5月48V三段式电动车铅酸储电池智能控制充电器专业：电子信息工程学号：7020906134 姓名：袁正华指导教师：王连英摘要：本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理，从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发，研究二段式和三段式充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。

针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，提出对铅酸蓄电池实现三段式充电的智能充电器设计方案。

将整个设计方案分解成多个模块电路的设计，通过分析和计算获得每个模块中各个元器件的参数，最后将各个模块进行组合获得完整的电路。

而整个电路通过控制开关电源的脉冲频率和占空比，从而调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分段式充电，这个方案不仅可实现对蓄电池的智能控制，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。

关键词：铅酸蓄电池；三段式；智能；充电器Lead-acid battery electric car 3-step intelligentcontrol chargerAbstract：The design describes the charger to the battery charger of the general principles，from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study 2-step and 3-step methods for lead-acid battery life implications。

应用于景观灯的铅酸蓄电池充电器的设计

１引言、
好、泄漏、污染等优点被广泛应用，Ｐ（问断电源）应急无无ＵＳ不、取样电阻ＲｅｓＬＣ３５；５种占空比和４个ＶＡｓｎｅ：１２ＴＤＣ设灯、车灯等都越来越多选用免维护电池。用风光互补技术的定值。此，取样电阻确定后。２汽采因当有０种充电速率可供选择。如表景观灯无线控制系统也选用了全密封铅酸蓄电池作为电源但１所示，电电流Ｉｒ＝ＤＣＤｔＲｔｎ／ｓｎｅ充ｃｇＶＡ（ｕｙａｏ）ｅｓ。电感Ｌ应ｈｉＲ１：电是，于充电方法不正确等原因，成电池很难达到规定循环使保证在最大充电电流下电感不饱和如果Ｌ饱和．流过大会损由造用寿命。于此．文提出了一种用于全密封免维护铅酸蓄电池坏电池或器件。涓流充电电阻Ｒｒ通常涓流充电速率应在Ｃ基本ｔｋ：，的智能充电方案．采用近似拟合蓄电池充电特性曲线的控制充３～／０之间涓流充电电流由下式决定：ｔ０Ｃ５Ｉｋ＝（ＤＢＴ，ｒＶＤ —ＶＡ）电方法。有效提高充电效率，长电池使用寿命。可用于采用Ｒｒ能延ｔｋ，热敏电阻Ｒ选用１ｋ￣５ｏ）Ｔ：０Ｉ（热敏电阻时，２ｃ与其串联的风光互补技术的无线传输景观灯控制系统中电阻Ｒ３、４取７５ｎ电阻。故障设定电阻：选择故障点对１Ｒ１．ｋ在

铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法

铅酸蓄电池智能充电器原理与维修方法根据铅酸蓄电池的特点，当铅酸蓄电池的容量放出70％以上时就应及时对其进行充电。

并且按如下三阶段进行：第—阶段为恒流充电，第二阶段为恒压充电，第三阶段为涓流充电。

否则，会严重影响蓄电池的使用寿命。

目前广泛用于铅酸电池充电器的UC3842集成电路可直接驱动MOS开关管，在稳定输出电压的同时，具有负载电流控制能力（称其为电流控制型开关电源驱动器），无疑具有独特的优势；只要用极少的外围元件即可实现恒压输出和控制充电电流的目的。

使充电器能够按照铅酸蓄电池性能要求，达到按步骤地实现智能充电的目的。

笔者根据某一智能充电器（42V/2A）画出铅酸电池智能充电器的方框图（见图1）和电路图（见图2），并介绍其工作原理和维修方法。

图1 铅酸电池智能充电器的方框图图2 铅酸电池智能充电器的电路图一、工作原理1.交流输入电路由BX1、T1、C3、C4组成，它具有输人保护和抗干扰的功能。

BX1为延迟式保险丝（在电源启动时允许流过3A 以上的电流，而正常工作时电流不超过2A），可使用彩电的3.15A延迟式保险丝替代。

2.整流电路Dl～D4、C3、C4、C5为整流电路，C5电容应选用耐温85℃以上、耐压450V的电解电容代替。

Dl～D4为通用的整流二极管。

3.开关电路它是开关电源的核心部分，由T2、V1等元件组成。

工作方式为它激式开关电路，在T2的初、次级形成交变矩形脉冲。

V1最好使用耐压大于600V／6A的场效应管代替。

如屡烧V1，要检查、更换RI、C6、D6。

4.输出电路由二极管D8、D9、C14、D10等元件组成（D8、D9可使用肖特基或高频特性好的二极管代替），D10为防止蓄电池反接而使用的保护二极管（可用普通的整流二极管代替）。

5.PWM脉宽调制电PWM脉宽调制器由UC3842（内部框图见图3）集成电路和周围的元件组成。

UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8个引脚，各脚功能如下：①脚是误差放大器的输出端，外接R7、C11用于改善误差放大器的增益和频率特性；②脚是反馈电压输人端，此脚电压由IC2光耦合器产生的电压控制脉冲宽度，通过V1改变T2的交变矩形脉冲宽度，改变T2的输出电压和输出电流，以满足铅酸蓄电池按三阶段进行充电的目的；③脚为电流检测输人端，当充电电流过大或负载短路等故障时通过R4、R6检测到的电压（③脚的电压）超过1V时，缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；④脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的C13、R8决定时间常数，f＝l.8/（R8×C13）；⑤脚为公共地端；⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns，直接驱动V1；⑦脚是直流电源供电端，通电开始时C5的300V电压经过R2，达到脚⑦强迫IC1启动，V1工作。

多功能智能型铅酸蓄电池充电器的设计与实现

基于铅酸蓄电池的特性，我们采用了４阶段充电模式：预充、快充、均充和浮充，根据检测蓄电池充电前的电压，进入不同的充电阶段。２．１预充电
对长期不用的电池、新电池或在充电初期已经处于深度放电的蓄电池，刚开始就采用快速充电会突然增加蓄电池的析气量，缩短蓄电池的寿命，因
２充电方式研究
实验证明，采用传统的 ห้องสมุดไป่ตู้ 电方式向蓄电池充
（收稿Ｅｔ期：２００６—０４—０４）
电，蓄电池电压上升到某一数值后，电池内部极化现象已较为严重，易导致电池损坏，此时应立即停止充电，瞬间深度放电使蓄电池内部极化现象消失，为了解决以上问题，采取了脉冲充电方法，在正脉冲期间对电池充电，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｈａｒｇｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，ａｆｏｕｒ－ｓｔｅｐｃｈａｒｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎ— ｃｌｕｄｉｎｇｐ￣ｈａｒｇｅ，ｆａｓｔｃｈａｒｇｅ，ｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｃｈａｒｇｅａｎｄｆｌｏａｔｉｎｇｃｈａｒｇｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｅｘｔｅｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｌｅａｄ—ａｃｉｄｂａｔｔｅｒｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｃｈａｒｇｅｉｓｉｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆＰ８９ＬＰＣ９１６ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ．ＤｕｅｔｏａｄｏｐｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄＰＩＤａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ，ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｒｅａｂｌｅｔｏｂｅｒｅａｌｉｚｅｄ：ｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅ，ｕｎｄｅｒｖｏｌｔａｇｅａｎｄｏｖｅｒｅｕｒ— ｒｅｎｔ，ｕｎｄｅｒｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｏｖｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅｖｅｒｓｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｈｏｒｔｃｉｒｅｕｉｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｓｗｅｌａｓａｕ— ｔｏｍａｔｅｄｓｔｏｐｐｉｎｇｃｈａｒｇｅｗｈｅｎｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｉｓｆｕｌｌｙｃｈａｒｇｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｏｕｒｓｔｅｐｃｈａｒｇｅ；ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ；ｎｕｍｅｒｉｃｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ＰＩＤａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ

我的铅酸蓄电池脉冲充电器设计

我的铅酸蓄电池脉冲充电器设计?我一哥们找我说，他摩托车的电瓶（容量为7AH，建议充电电流为0.7A）没有电了，能想办法给充充电么。

他还拿来一个输出22V的自耦电源变压器。

我想这应该不难。

于是找来一个整流桥（整出来脉动直流电），一个滑动变阻器（控制充电电流）开始操作。

?充了大约10个小时，基本解决问题。

可是我哥们又说，他的摩托车不经常骑，所以不定什么时候就会出现亏电的情况。

能想个办法让他自己也能充电么？我就教他，结果他说这个太难，操作不了。

能不能给他简单做一个电路板，他只要这边插上电源插座，那边连上电瓶就可以呢？这要求不高，对我来说可是有点难哦！?想说那就自己去买一充电器不就完了么，可是看着哥们那信任的表情，我把到嘴边的话又咽了下去。

哎，谁让咱是哥们呢。

我自己觉得之前的充电方法虽然简单，应急可以，但是肯定不是长久之计。

于是开始上网搜集资料，争取搭建一个最简单的有实用价值的电路。

于是找到了这个。

?? ?? ???这个设计是利用3脚输出低电位时给电池充电，这和一般的设计（利用3脚高电位）不同，但是也没多想。

既然人家设计出来了，应该就是行的通的。

还有就是因为没有大功率PNP的三极管，所以考虑参考达林顿管用PNP+NPN的方式来解决。

?补充一下原设计的资料：??脉冲式全自动快速充电器电路简单，成本低廉，安全可靠，其电路如图所示。

??电路工作原理：由图可知，市电经变压器降压，再经VD1～VD4桥式整流，在A点得到约20V的电压，经R1限流、VZ、C1稳压，在B点得到14V左右的稳定电压。

此电压主要供给NE555工作，使其产生振荡，并从第3脚输出控制信号，控制电池的充电过程，同时通过调节RP，在C点建立基准电位。

假设只对两节镍镉电池进行充电，电位定在2.8V（比额定电压稍高一点）。

NE555对充电情况的检测是这样的：一开机，作为振荡元件的C2处在充电状态，NE555的第3脚输出高电平，LED灭，V1截止，电源停止对电池充电；当C2上的电压逐渐上升，以至大于5脚的电压，内部电路触发，第7脚对地呈短路；在C2对地放电的过程中，NE555的第3脚变为低电平，LED亮，V1导通，电源对电池开始充电；当C2上的电压因放电低于第5脚的电压1／2时，内部的电路再次翻转，第7脚与地断开，C2开始充电，第3脚重又变为高电平，以下的情形跟开机时基本相同。

铅酸蓄电池充电器过压断电保护电路

铅酸蓄电池充电器过压断电保护电路下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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智能铅酸蓄电池充电器的设计与实现The Design and Implementation of Intelligent Lead-Acid Battery Charger作者：赵学亮李镇江姚庆明中国科学院自动化研究所时间：2010-06-28 来源:电子产品世界浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词：时代民芯MXT8051 开关电源电子产品世界/article/110357.htm UC3842分享到：开心网人人网新浪微博EEPW微博引言20世纪60年代末期，美国科学家马斯对蓄电池充电过程的析气问题做了大量的研究工作，提出了以最低析气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线，如图1所示。

其充电电流轨迹近似为一条呈指数规律下降的曲线。

基于铅酸蓄电池电子产品世界/article/110357.htm的特性以及图1的充电曲线，本文采用了三阶段充电模式：预充、直充和浮充。

通过检测蓄电池的电压，进入不同的充电阶段。

预充电：对于长期不用的电池、新电池或在充电初期已经处于深度放电的蓄电池，刚开始就采用大电流直接充电会突然增加蓄电池的析气量，缩短蓄电池的寿命。

因此，必须先用小电流对蓄电池充电，当蓄电池电压上升到能接受大电流充电时再进行大电流直接充电。

直充电：此阶段充电器以恒定电压对蓄电池进行充电。

充电开始时电流很大，随着电池端电压上升，充电电流按指数规律下降。

因此电池的析气量小，耗水少，有利于延长电池使用寿命，不过充入电量约在90%左右，不能有效地给电池充足电。

浮充电：也叫涓流充电，主要作用是补充蓄电池自放电所消耗的能量，使电池能接近100%容量。

充电电压仅略高于蓄电池组的断路电压且维持恒定，充电电流很小，并逐渐减小到0。

方案设计总体设计如图2所示，系统主要硬件电路包括辅助电源、开关电源和MXT8051单片机控制部分。

其中，辅助电源给单片机和运算放大器提供工作电压，由线性变压器、整流滤波和DC/DC 转换电路等组成;开关电源输出充电电压和电流，由高频磁芯单端反激式变压器、整流滤波和DC/DC转换电路等组成;MXT8051单片机控制部分负责控制充电电压电流，检测电压电流并通过LCD和发光二极管实时显示充电信息，并驱动蜂鸣器报警和风扇转动，由充电电压电流控制、电压电流检测、充电阶段指示、液晶显示、蜂鸣器和风扇控制电路组成。

如图3所示，系统软件主要包括电压电流控制、电压电流检测、液晶显示、风扇和蜂鸣器控制模块。

通过设置寄存器，控制MXT8051内建的10位PWM，产生不同占空比的PWM 波，经放大、滤波后通过TL431及光耦隔离接至UC3842的反馈端，产生PWM波，以驱动功率MOSFET管，从而控制开关电源输出;由MXT8051提供的10位ADC对充电电压和负载电流进行检测;通过LCD显示充电电压和电流的采集值，以及电池型号、充电模式、充电时间等信息;由MXT8051的PWM控制风扇和蜂鸣器，实现散热和报警;由GPIO口控制充电阶段指示灯(发光二极管);通过UART连接上位机进行调试、诊断。

详细设计说明辅助电源：由工频变压器、整流元件、滤波元件和三端稳压集成电路L7812组成，为单片机供电部分和运算放大器提供工作电压。

采用这种为单片机单独供电的方式，可避免负载(蓄电池)电压波动对单片机供电部分的影响，增强系统的抗干扰能力，提高可靠性。

开关电源：以电流控制型脉宽调制器UC3842为核心，由三端可调分流基准源TL431和光耦EL817构成反馈回路，实现稳定的电压输电子产品世界/article/110357_2.htm出。

电路因为采用了光电耦合器，实现了输出和输入、弱电和强电的隔离，减少了电磁干扰，增强了抗干扰能力，而且是对输出电压采样，具有很好的稳压性能。

需要注意的是，使用TL431和EL817时，必须注意外围参数的设计。

对于TL431，要保证TL431工作的必要条件，即通过阴极的电流要大于1mA;对于E电子产品世界/article/110357_2.htmL817，要使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。

MXT8051单片机控制部分。

主要由单片机最小系统、充电电压电流控制、电压电流检测、液晶显示、风扇和蜂鸣器控制部分组成。

1. 单片机最小系统。

以MXT8051为核心，配合 3.3V系统电源、2.5V数字核电压、11.0592MHz系统时钟晶振以及32.768kHz RTC晶振构建最小系统。

2. 充电电压、电流控制。

根据开关电源部分的实现原理，通过改变TL431参考端的电压可获得不同的电压输出，从而获得不同的充电电压。

充电电流的控制也是通过控制充电电压来实现的。

程序中，通过控制单片机内建的PWM0输出PWM波的占空比，即可控制充电电压和电流。

根据铅酸蓄电池三段式充电原理，每个阶段对应一种充电电压。

对48V型号的蓄电池而言，预充、直充和浮充阶段的充电电压分别设定为47.5V、57.5V和54.5V。

分别计算三种电压对应的PWM0H和PWM0L寄存器的值，存入数组中，作为三种充电电压的设定值。

程序中，根据不同的充电阶段调用相应的设定值写入PWM*H和PWM*L寄存器，实现对充电电压和电流的控制。

程序流程如图4所示。

3. 风扇、蜂鸣器控制。

单片机输出脉宽调制信号控制三极管的导通与关断，实现风扇和蜂鸣器的开关控制;同时，通过调整PWM波的占空比可以控制三极管集电极电流，从而实现对风扇风速和蜂鸣器鸣声大小的控制。

蜂鸣器控制采用PWM1，风扇控制采用PWM2。

4. 充电电压、电流检测。

MXT8051内嵌一个五通道的10位逐次逼近型ADC，电压采样信号送入AIN0通道，电流采样信号送入AIN1通道。

电压采样信号由开关电源电压输出经分压电阻获得，经AD转换后由程序换算处理得到充电电压;电流采样信号由与电池组串接的水泥电阻获得，AD转换后经过程序换算处理得到充电电流。

5. 液晶显示。

MXT8051内嵌36×4 LCD DRIVER，可直接驱动液晶屏，因此只需将单片机的SEGMENT和COMMON引脚与LCD的相应管脚连接即可。

本设计采用36×4段式LCD。

程序中，通过设置LCD控制寄存器LCDCON来设定内部分压电阻的阻值和刷新频率;由LCD 数据寄存器LCDDATA17~0来控制要显示的数据。

6. 计时。

主要功能是在充电器开始工作时启动计时，为用户判断充满剩余时间提供参考。

最大计时时间为9小时59分59秒。

程序实现主要由启动定时器T0、重载计数初值和软件计数变量控制三部分组成。

7. 看门狗监控。

主要功能是防止程序跑飞导致系统死机，发生不可预料的后果。

由看门狗初始化和喂狗程序组成。

初始化程序负责选择看门狗定时器时钟，设置定时时间;喂狗程序负责向看门狗定时器重载数据。

1 2 3系统测试系统测试主要是对输出电压准确度和稳定性以及电压电流检测精度的测试。

经过反复多次测试，系统输出电压稳定可靠，电压检测能完全跟踪实际电压，误差很小。

测试结果如表1所示。

结语本设计基于北京时代民芯科技有限公司的MXT8051单片机构建，以开关电源和充电管理控制核心为主体，外围电路简单，电源调整率好、频率特性好、稳定幅度大，具有过流限制、过压保护和欠压锁定功能，能有效电子产品世界/article/110357_3.htm避免铅酸电池的硫化问题，大大延长蓄电池使用寿命。

参考文献[1]丁志亮,李建婷等.一种智能铅酸蓄电池充电器的设计[J].通信电源技术,2006,23(2).[2]彭和平,江正战.智能型铅酸蓄电池充电器的设计与实现[J].电子技术应用,2001,12.[3]王朕,潘孟春等.电子产品世界/article/110357_3.htmUC3842应用于电压反馈电路中的探讨[J].电源技术应用.2004,7(8).[4]杨仲望,金天均等.开关电源中光耦隔离的几种典型接法对比研究[J].机电工程.2007,24(5).[5]贾贵玺.开关电源电流型控制IC-UC3842原理及应用[J].集成电路应用,1997,4.[6]徐明,尹斌.基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计与分析[J].河海大学常州分校学报,2005,19(3).[6]TL431特性及应用. /bbs/attachment.php?aid=145797.[7]TL431与PC817应用. /bbs/attachments/ pdf/2008/06/23/85f0 88851e10.pdf.[8]关于单端反激式变压器的三个计算公式. / learner/electronics/ Threetransformer.asp.[9]MXT8051芯片数据手册.[10]UC3842芯片数据手册.详细设计说明辅助电源：由工频变压器、整流元件、滤波元件和三端稳压集成电路L7812组成，为单片机供电部分和运算放大器提供工作电压。