正负脉冲充电器的设计
应用于磁光开关的正负交替脉冲发生器的设计
大 电流 脉冲 。 ．
２ 磁 光 晶体 的 特 性
圈来产 生外 加 磁 场 ． 磁 光 开 关 的 总体 结 构设 计 框 架 图如
图１ 所示 ．整 个实 验装 置共 分成 ４个模 块 ，每 一 个模 块 都
图 １ 磁 光开 关总 体 结 构 设 计框 架 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
的高 速 发 展 ，磁 光 开 关 得 到 了 越 来 越 多 的 关 注 和 研
究 Ｊ ． 因此 ，本 文利用 磁 光开关 的原理 ，设 计 了一 种正 负 交替 脉 冲发生 器 ，满足 了磁 光开 关 的要求 ．
１ 磁 光 开关 的 结构 设 计
磁 光开 关 的结构 设计 主要 包括 光路 设计 、脉 冲发 生器 的设计 和磁 场结 构 的设计 ．本 文 中磁 场结构 采 用螺线 管 线
第２ ３卷 第 ３期 ２ ０ １ ５年 ６月
厦 门理 工学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ Ｉ ＿ ２ ３ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ５
ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｏ － ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ
有 其特 定 的功 能 ，并 且 输 出相 应 信 号 用 于 下 一 个 模 块 工
［ 收稿 日期 ］２ ０ １ ５—０ ４—１ ７ ［ 修 回日期 ］２ ０ １ ５— ０ ５～１ ２ ［ 基金项 目］ 国家 自然科学基金项 目 （ １ １ ３ ０ ４ ２ ５ ９ ） ；福建 省教 育厅 科技项 目 （ Ｊ Ａ １ ２ ２ ５ ４ ） ［ 作者简介 ］阮剑剑 （ １ ９ ８ ６一） ，男 ，助理实验师 ，硕士 ，研究方 向为光器件．Ｅ 。 ｍａ ｉ ｌ ： ２ ０ １ ３ １ ２ ０ ６ ０ １ ＠ｘ ｍ ｕ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ａ
基于PIC单片机的电动车正负脉冲式快速充电站设计
基于PIC单片机的电动车正负脉冲式快速充电站设计
张永超;王春芳;李强;王帅
【期刊名称】《低压电器》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】针对电动车行驶距离短、充电时间长、补充电能慢等特点,采用以
PIC16F877A单片机为核心、大电流正负脉冲充电方式,没计了一款专门用于电动车快速充电的智能快速充电站.结合电动车充电的实际要求,给出了快速充电站的整体方案,并就方案中的主电路、控制电路及由PIC单片机控制的正负脉冲充、放电电路进行了具体的研究.试验分析表明,充电站能够实现对电动车蓄电池的无损伤快速充电,可以在短时间内为电动车补充一定量的能量,满足快速充电的要求.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】张永超;王春芳;李强;王帅
【作者单位】青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
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1.正负脉冲式电动汽车快速充电站的研究 [J], 罗书克;张元敏
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5.基于CPLD和PIC单片机的多路快速高精度数据采集系统 [J], 冯安;侯珍秀
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正负脉冲型电动车智能充电器的计
从保护铅酸蓄电池、提高充电效率的角度出发，分析了目前市场上主要充电方式的弊端，设计了一种正负脉冲型电动车智能充电器。
系统采用PIC16F676单片机进行控制，将普通三段式充电方式中的恒压阶段变为正负脉；中充电方式，增加了涓流充电等功能，优化了定时和自断电电路，在延长蓄电池使用寿命、缩短充电时间方面有很好的效果。
关键词：智能充电器；开关电源；正负脉冲0 引言目前的电动车用充电器主要有以下几种：(1)三段式充电器，即将充电方式分为恒流、恒压、浮充三个阶段。
三段式充电方式基本上能够满足电动车日常充电的需要，成本也最低，然而这种充电方式有诸多问题，比如各厂家蓄电池极性不同，容易烧坏充电器、损坏蓄电池；不能定时强制进入浮充状态等。
(2)带有防反接和定时功能的充电器，即当电动车蓄电池极性接反时不进行充电，防止出现故障；在充电上限时间达到后强制转入浮充状态，防止损坏铅酸蓄电池。
可以有效地防止因极性不同而发生的故障，并且可以强制进入浮充阶段，但是多采用晶闸管或继电器进行控制，晶闸管对电网有影响，继电器控制直流电灭弧困难，有安全隐患。
(3)脉冲充电器，将三段式充电器中的恒压阶段改为脉冲式充电方式，但仅仅是正脉冲。
这在一定程度上解决了充电过程中温升高的问题，同时充电效率有所提高，但是仅仅依靠正脉冲对于解决这些问题效果还不是很理想。
基于以上种种弊端，本文在三段式充电电路基础上设计了一种智能型充电器，通过涓流充电、正负脉冲充电和定时断电等一系列措施提高充电效率，延长电池寿命，并可修复略有损伤的蓄电池。
1 系统硬件设计本方案电路主要分为三个部分，分别为电源电路部分、单片机系统电路部分和正负脉冲控制电路部分。
如图1所示，图中5V电源电路为单片机供电，单片机通过控制正负脉冲控制电路对变压器输出电压进行控制，达到产生正负脉冲的目的。
1．1 电源电路如图2所示，变压器输出的交流信号经过续流二极管D18整流和电容C20滤波输出约12V的直流电压VCC1，VCC1经过三端稳压电源芯片78L 05稳压后输出5V直流电压，经过电容C26、C24滤波后供给单片机。
正负脉冲式充电器
致遠管理學院電機工程學系專題製作報告正負脈衝充電器組別與組員：佘威縉(9411104020)李林憲(9411104041)指導老師：蔡宗達老師中華民國九十七年十二月摘要由於脈衝充電法可以有效的改善充電過程中所產生的極化現象，進而達到能量減少損失、提高充電效率、且延長電池的壽命之目的，所以本實作採用脈衝充電法。
本實作專題主要為製作目前二次電池中廣泛使用的鉛酸電池之正負脈衝式充電的電路裝置而進行研究。
在本實作中利用2個N E555I C與M O S邏輯電路組合出一個具有正-負-零脈衝電流波形的電路架構。
本電路在P S P I C E軟體中模擬得到良好結果，最後在麵包板上組裝出充電器實體電路。
目錄摘要目錄第一章緒論 (6)第二章鉛酸電池與充電法的原理 (7)一.電池簡介與極化現象 (7)二.充電法的介紹 (9)三.M O S的電晶體種類 (13)四.電子元件表 (16)第三章充電器的模擬與實作 (17)一.模擬 (17)二.實作 (22)第四章研究成果 (23)第五章結論 (23)三.未來研究方向 (24)參考文獻 (24)附錄 (25)圖表圖2-1電池結構示意圖 (6)圖2-2極化現象 (8)圖2-3定電壓充電法之示意圖 (9)圖2-4定電壓充電法之示意圖 (10)圖2-5定電流/定電壓充電法之示意圖 (11)圖2-6脈衝充電法之示意圖(一) (12)圖2-7脈衝充電法之示意圖(二) (12)圖2-8正負脈衝充電法之示意圖(一) (13)圖2-9正負脈衝充電法之示意圖(一) (13)圖2-10增強型M O S (14)圖2-11空乏型M O S (14)圖2-12C M O S電路圖 (15)圖2-13C M O S電腦模擬圖 (15)圖2-14電子零件列表 (15)圖2-15無穩態模擬的電路圖 (17)圖2-16無穩態模擬的脈波圖 (18)圖2-17單穩態模擬脈波圖 (18)圖2-18單穩態脈波圖 (19)圖2-19正-負-零模擬電路圖 (19)圖2-20正-負-零模擬脈波圖 (20)圖2-21正脈波原理 (20)圖2-22負脈波原理 (20)圖2-23零脈波原理 (21)圖2-24真值表 (21)圖2-25無穩態實作電路圖 (22)圖2-26單穩態實作電路圖 (22)第一章緒論近年來，環保意識的高漲，為了保護環境的品質及如何把資源有效的再利用便成為目前這個時代很重要的一個課題。
星扬正负脉冲充电器
装盒
说明书正面
说明书上的波形图——据说是真的
正面
打开
取出电路板
电路板背面——这个是电动车充电器中罕见的双面板
电源输入部分的2个保险——这玩意没有EMI电容和电感，这个厂家从来没用过那玩意
主电容
这是个什么管子——电源线进口的窟窿那里
它背面的电路
高压部分的贴片
充电器核心的单片机
输出线部分
324芯片
3842芯片，这是个非常常见的3842+324电路
光耦
除了主电容全都是这个牌子
负脉冲功放
好玩的事情来了——输出线出口这里居然有个——散热片，晕倒。
DZ-PFC1208A正负脉冲电动车充电器的原理
DZC系列智能型充电器使用说明书一：简介DZC系列正负脉冲充电器是我们公司目前一款比较先进的智能型充电器，它一改传统充电器的充电模式，由公司自行开发的电源管理专用芯片DFY-7168控制充电器的各种状态，具有脉冲充电与脉冲放电(俗称负脉冲)，环境温度检测，定时等功能，可以根据环境温度的变化来确定充电电压，半恒流充电，确保电池在微析气的状态下充电，具体以环境温度在25℃时为基础临界点，环境温度每上升1℃每个单体的浮充电压就下降4mV,那么一个由6个单体蓄电池串联成的12V蓄电池,25℃时的浮充电压是13.5V。
当环境温度降为0℃时，浮充电压就上升为14.1V；而当环境温度上升为40℃时，浮充电压就下降为13.14V。
我们日常使用的蓄电池不可能长期在25℃的环境下工作，使用同一模式对蓄电池充电是不完善的。
而采用我们以上这种方式对蓄电池充电将有利于提高蓄电池的日常使用中可靠性，从而大大提高了蓄电池的使用寿命。
二：技术参数1；输入电压AC95V-265V 50Hz-~60Hz2：最大功耗0.15-0.18KW3：输出电压24V/12V（阶段自适应）4；输出电流最大8A（按产品要求）5：充电时间蓄电池深度放电80﹪时，全程充电9-11小时 6；体积 230×120×86 195×110×657：重量 1.5Kg三:操作充电时，只要将蓄电池和充电器插件连接，开通电源(输入电压应与铭牌标称范围一致,否则不能开机)，本机可自动检测待充蓄电池现存电量和环境温度，根据待充蓄电池不同的放电量进行充电，蓄电池充足后自动关闭充电系统，无论蓄电池极性接反或输出端短路或开路，充电器均无电流输出，防止操作人员的误操作而导致充电器或蓄电池损坏。
无须人员值守。
DZC系列产品参数：。
脉冲式充电器电路图
图是脉冲式充电器电路。
图（a）为充电器电路，图（b）为充电器框图，由基准电压、时钟脉冲、充电控制和恒流部分等组成。
工作原理简述如下：NE555产生时钟脉冲，通过3脚输入14013构成的D触发器，14013的D，端（5脚）输入为高电平时，Qt端（1脚）输出高电平，晶体管VTi导通，VT3与LED，等构成的恒流电路对电池进行充电。
电池的电压随充电而升高，但未超过1.4V时，Ay输出仍为高电平。
若14013的D1端输入为高电平，即使有时钟输入，14013的Q1输出仍保持不变，为高电平。
当电池电压升高超过1.4V时，A1输出为低电平，若一定时间后输入脉冲，则Q1输出低电平，VT1截止，电池停止充电，为休眠状态。
若电池放电时，电池电压降到一定值时，A1输出高电平，则14013的D，为高电平，来了时钟脉冲后其Q1输出高电平，VT1导通，电池再次开始充电。
另一路，即A2与VT2等充电电路的工作与此类似。
图（c）是工作时序图，充电中，LED1（LED2）发光显示，休眠时灯灭。
基准电压利用VD2～VD4三个二极管的正向电压降，用RPt调整为1.4V.图14是天能TN-1智能负脉冲充电器电路图。
这个充电器主要部分是典型的半桥式两段充电器，和前面介绍的图12充电器基本一样。
这里主要介绍负脉冲充电部分的工作原理。
这部分电路由放电开关、负脉冲加载控制、脉冲振荡器三部分组成。
放电开关是三极管Q6、Q6导通，其集电极和发射极将电瓶短路，电瓶放电。
Q6截止，电瓶恢复充电。
Q5和Q6是直接耦合，俗称达林顿管。
Q6受加载负脉冲控制和振荡器联合控制。
加载负脉冲控制由IC3的C和D构成。
D接成反相器(电路中，与非门两个输入并联看作一个非门)，只有C的两个输入都为高电平时，③脚为低电平，经D反相使Q6导通，给电瓶放电。
C的②脚来自多谐振荡器的每秒1个(脉宽3ms)正脉冲，C的①脚来自两阶段电流检测电路IC2的①脚，恒流充电时①脚为高电平。
正负脉冲充电器原理
正负脉冲充电器原理
正负脉冲充电器是一种电子设备，根据变压器的原理来工作。
它主要由变压器、整流器和滤波器三部分组成。
首先，正负脉冲充电器中的变压器起到了降压的作用。
变压器有两个线圈，一个是高压线圈，另一个是低压线圈。
通过改变高压线圈与低压线圈的匝数比，可以实现不同电压的输出。
其次，整流器用来将变压器输出的交流电转换成直流电。
在正负脉冲充电器中，常用的整流器是单相整流桥。
整流桥由四个二极管组成，可以将交流电的负半周期和正半周期分别变为单向导通。
最后，滤波器用来削弱或去除直流电中的脉动成分。
在正负脉冲充电器中，常用的滤波器是电容滤波器。
电容滤波器通过连接一个电容器，可以将直流电中的脉动电压削弱到一定程度。
总体来说，正负脉冲充电器通过变压器将输入电压降低并转换为特定电压的交流电，然后经过整流器将交流电转换为直流电，最后通过滤波器去除直流电中的脉动成分。
这样就实现了对电池或其他装置的充电。
不同规格的正负脉冲充电器可以根据需要调整变压器的参数以适应不同的充电需求。
带负脉冲铅酸电池充电系统的设计与分析
化 和电化 学极 化 ； 是强 制去极 化 ， ② 即采用 带负脉 冲放 电方 式去 除极 化 ， 能有 效 去 除 大部 分 浓 差极
化。 通过 在充 电过程 中适 时地暂 停充 电后 加入一
电的要 求 ； 时 ， 电不 当 ， 成 整 个 充 电过 程产 同 充 造
生严 重 的过充 电和析 气等 现象也 时有 发生 。
制 、 力 电 池 管 理 动
及 充 放 电系 统 。
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ｆ Ｃｈ ｒ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ ｔ ｓｇ ｎｄ Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ａ ｇ ｎ ｙ ｔ ｍ ｗｉｈ Ｎｅ ａ ｉ ｅ Ｐｕ ｓ ｆ Ｌｅ ｄ－ ｃ ｄ Ｂａ ｔ ｒ ｇ ｔｖ ｌｅ ｏ ａ ａ ｉ ｔｅ ｙ
面 丽
３． ３３ × １ ０一 Ａｈ
放 电所需 时问为
一
２ — ４
・
分 布 式 电源 ・
低 压 电器 （０ １ ｏ ８ ２１Ｎ ． ）
表 １ 两种 方 式 试 验 比较
Ｇ
图 ４ 允 放 电电 路 原 理 图
对铅 酸 电池进行 充 电 ， 时 Ｖ ２截 止 。 充 电电 流 此 Ｔ
最初 的充 电电流 ，， ｎ 则放 出 电量 ｃ为
０． ０１ × １ ０
气 电压 ２ ． ９４Ｖ时 ，Ｔ Ｖ １的发 射极 电压超 过 ５７Ｖ， ． Ｖ １导 通 ， 引 脚 ｌ 得 到 高 电 平 信 号 ， 时 Ｔ 即 ０ 此
Ｃ ３２ Ａ ８ ４则会关 断输 出 ， 电停止 。 充 充 电 电路 由 Ｖ ０ Ｒ Ｐ Ｐ三 极管 Ｖ 构 Ｄ１ 、 ２和 Ｎ 成 。 Ｔ 在Ａ 电压为 低 电平 时导 通 ， 源 Ｕ Ｖ３ 点 电
０ 引 言
近年来 ， 随着 电动 车辆 等 无 烟 交通 工 具 的开 发， 特别 是 中小型 车辆 的迅猛 发展 ， 使铅 酸 电池 技 术 成熟 和成本 低 的 优点 得 以充 分 体现 ， 使 铅 酸 也 电池获 得 了更大 的发展空 间 。但 铅 酸 电池作 为 中 小 型车 用动力 电池 ， 其循 环使用 寿命 短 、 电时间 充 长， 都是 其存在 的严 重缺 陷 ， 而其 中的充 电技术 问
一种正负脉冲的充电方法
一种正负脉冲的充电方法
正负脉冲充电方法是一种特殊的充电方法，它通过反向放电的方式，将电池内部产生的负极极化层和电极表面上的氧化物还原，使其重新转化成活性物质，从而提高电池的充电效率和容量。
具体操作过程如下：
1.先将电池正常充电，将电池充至约70%的容量。
2.在电池充至70%容量时，加入高频正负脉冲信号。
3.正负脉冲信号会产生交替介于正负电极之间的高电场强度，加速电池内部化学反应的进行，从而有效提高电池的充电效率和容量。
需要注意的是，正负脉冲充电的方法需要特殊的充电设备和技术支持，不可随意进行，否则会对电池造成损害。
大功率铅酸动力电池带负脉冲充电系统设计
摘
要
根据铅酸动力 电池本身特性 ， 分析 了在充 电过程 中带负脉冲放 电能够提高 电池对于充 电 电流 的接 受率； 设计 了大功
率铅酸 动力 电池 带 负脉 冲 放 电的 脉 冲 变 电 流 快速 充 电 系统 ， 给 出 了系 统 的 硬 件框 图， 以及 主 电路 图。使 用 该 系统 对 ４ ８ Ｖ １ ０ ０ Ａ ｈ电动车辆用铅酸动力 电池进行充 电实验 ， 得 到 了系统主电路效 率 曲线、 带负脉冲充 电电流 曲线以及 充 电容量 曲线。
２ ０ １ ２年 １ ２ 月１ ７日收到
国家 自然科学基金（ ５ １ １ ０ ５ ０ ３ ２ ） 和
广西汽车零部件与整车技 术重点 实验室
由式 （ ２ ） 可知， 铅 酸 电池 的放 电深 度 可 以决 定
其对于初始 电流 ， ｎ 的接受能力。要想铅酸 电池 接
受更 大 的初始 电流 值 ， 那 么 对 其进 行 的放 电深 度 就
第 一定 律 ： 蓄 电池 在 采 用 任 意 放 电 电 流 后 ， 其 充 电接 受 率 和 放 电放 出 的能 量 Ｃ 的平 方 根 成 反
比， 即：
Ｏ Ｌ： ＝— 二
，
／ ｃ
（ １ ｌ ）
式（ １ ） 中， Ｋ为常数 。
Ｉ ｏ＝ａ Ｃ＝
４ ｃ
＝Ｋ
（ ２ ）
达 到无损 快 速充 电 的 目 的。 随着 铅 酸 动 力 电池 的 容量 不 断增大 ， 研 究无 损 快 速 充 电方 法 以及设 计 大 功率 的无 损快 速充 电系 统则具 有重 要 的实用价 值 。
以得到 改善 的 ， 其 提 出 的马 斯 三定 律 为快 速 充 电 奠
正负脉冲充电器
正负脉冲充电器近年来，铅酸蓄电池由于其制造成本低、容量大，价格低廉而受到了广泛的使用。
但若使用不当，其寿命将大大缩短，影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，充电方式就是其中一个主要因素。
随着人们对快速充电理论的研究不断深入，电力电子技术应用的日益广泛，铅酸蓄电池快速充电技术也有了进一步改进及进入实用阶段的条件和可能。
这里所介绍的铅酸蓄电池快速充电电路以马斯三定律为理论基础，一方面加快了蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到满充状态的时间，提高了充电速度；另一方面保证了蓄电池负极能及时的吸收正极所产生的氧气，避免了电池的极化现象。
较好地实现了铅酸蓄电池的快速充电与去除极化，延长了电池的使用寿命。
快速充电原理理论和实践证明蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程，一般来说充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降，不可能自动按恒流或者恒压充电。
而且充电过程中影响充电的因素很多，电解液浓、极板活性物的浓度和环境温度等的不同都会使充电产生很大的差异。
而且随着放电状态、使用和保存期的不同，即使相同型号容量的同类电池的充电也大不一样。
1972年，美国科学家马斯在第二届世界电动汽车年会上提出了著名的马斯三定律，根据马斯三定律，如图1所示，我们可以知道在充电过程中，当充电电流接近蓄电池固有的微量析气充电曲线时，适时地对电池进行反向大电流瞬间放电，能够除去正极板上的气体，并使氧气在负极板上被吸收，从而解决了电池在快速充电过程中的极化问题，这个过程还可以降低电池内部压力、温度、阻抗，减少能量的损耗，使电能更有效地转化为化学能并存储起来，提高了充电效率和蓄电池的充电接受能力，从而大大提高充电速度，缩短充电时间。
图1主电路设计电路的总体结构如图2所示，可分为四个部分：功率因数校正部分(PFC)、双正激变换充电部分、放电部分以及能量回馈部分。
功率因数校正部分由L1、Q1、C1、D1组成；双正激变换充电部分由C1、Q3、Q4、D3、D4、D5、D6、T1以及T2组成；放电部分则由Q2、T2组成；T2、D2和C1构成了能量反馈部分。
基于PIC单片机的电动车正负脉冲式快速充电站设计
充 电速 度 ， 短 充 电时 间 ， 高 充 电效 率 。理 缩 提 想 的正 、 脉冲 充 电波形如 图 ２所 示 。 负
马斯 曲线 的表 达式 为
， ＝ １ｅ ０ （ １
式中
， — 充 电接受 电流 —
， — 最 大初 始 电流 ｎ —
厂 厂 厂 一 ］＿ ＿ ］ ］
马斯 曲线 是 一 条 自然 接 受 曲线 ， 果 充 电 电 如
电动 车快 速补充 电能 的智 能快 速充 电站 。该充 电
王春 芳 （ ９５ ） 男 ， 教 授 ， 究 方 向为 电力 电 子 与 电力 传 动 。 １６ 一 ， 副 研 李
一
强 （ ９６ ） 男 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向为 电 力 电 子技 术 应 用 及 开 关 电 源技 术 。 １８ 一 ， 硕 研
输 出满 足 蓄 电池 快速充 电的 电压 、 电流 。
（ ）对 于任 何 给定 的放 电量 ， 电池 充 电电 ２ 蓄
流接 受 比 ０与放 电 电流 ， 的对 数成 正 比， ． 即
＝
ｌｇｋｄ ｏ ｌ
（） ３
式 中
—
— — 放 电量 常数 ， 视放 电量 的多 少而定
我的铅酸蓄电池脉冲充电器设计
尔的铅酸蓄电池脉冲充电器安排之阳早格格创做尔一哥们找尔道，他摩托车的电瓶（容量为7AH，修议充电电流为0.7A）不电了，能设念子给充充电么.他还拿去一个输出22V的自耦电源变压器.尔念那该当不易.于是找去一个整流桥（整出去脉动曲流电），一个滑动变阻器（统造充电电流）启初支配.充了约莫10个小时，基础办理问题.但是尔哥们又道，他的摩托车不时常骑，所以大概什么时间便会出现盈电的情况.能念个办法让他自己也能充电么？尔便教他，停止他道那个太易，支配不了.能不克不迭给他简朴搞一个电路板，他只消那边插上电源插座，那边连上电瓶便不妨呢？那央供不下，对于尔去道但是有面易哦！念道那便自己去购一充电器不便完了么，但是瞅着哥们那断定的表情，尔把到嘴边的话又吐了下去.哎，谁让咱是哥们呢.尔自己感触之前的充电要领虽然简朴，应慢不妨，然而是肯定不是恒暂之计.于是启初上钩收集资料，争与拆修一个最简朴的有真用价格的电路.于是找到了那个.那个安排是利用3足输出矮电位时给电池充电，那战普遍的安排（利用3足下电位）分歧，然而是也出多念.既然人家安排出去了，该当便是止的通的.另有便是果为不大功率PNP的三极管，所以思量参照达林顿管用PNP+NPN的办法去办理.补充一下本安排的资料：脉冲式齐自动赶快充电器电路简朴，成本矮廉，仄安稳当，其电路如图所示.电路处事本理：由图可知，市电经变压器落压，再经VD1～VD4桥式整流，正在A面得到约20V的电压，经R1限流、VZ、C1稳压，正在B面得到14V安排的宁静电压.此电压主要供给NE555处事，使其爆收振荡，并从第3足输出统造旗号，统造电池的充电历程，共时通过安排RP，正在C面修坐基准电位.假设只对于二节镍镉电池举止充电，电位定正在2.8V（比额定电压稍下一面）.NE555对于充电情况的检测是那样的：一启机，动做振荡元件的C2处正在充电状态，NE555的第3足输出下电仄，LED灭，V1停止，电源停止对于电池充电；当C2上的电压渐渐降下，以至大于5足的电压，里面电路触收，第7足对于天呈短路；正在C2对于天搁电的历程中，NE555的第3足形成矮电仄，LED明，V1导通，电源对于电池启初充电；当C2上的电压果搁电矮于第5足的电压1／2时，里面的电路再次翻转，第7足与天断启，C2启初充电，第3足沉又形成下电仄，以下的情形跟启机时基本相共.当电池的充电将要完毕时，C2的充电历程渐渐搁缓（果第5足的电压已交近C面的电压），电池的充电间隙延少，收光管万古间不明，末尾电池动向天保护正在末面电压上，电路中D6用于普及充电初期的效用（收缩C2的充电时间）.元器件采用：当电路只对于二节镍镉电池举止充电时，元器件参数如图所示.安排RP，使C面电压等于2.8V，再安排R5到35Ω，使充电电流达到500mA；当对于12V蓄电池举止充电时，最先要普及变压器的容量，将V1换成大功率的PNP管，型号如3AD6、3AD30等，将C 面电位定正在12.3V安排，再安排R5，使充电电流达到1A安排；当对于其余典型的电池举止充电时，只需使C面的电位等于电池组的电压，并留出一定的裕量，天然也要注意变压器的容时、R5的阻值、晶体管的耐压战功率.其余，C2、R3主假如决断着充电脉冲的少短战频次，对于蓄电池而止，脉冲可少些，那时可加大R3；而对于普遍的搞电池，频次要快些，那时可减小R3.由于那个资料是正在一本公启出版的书籍上找到的，所以也出多念，曲交便搞出去了.但是通电尝试不暂，便创造NE555已经爆裂！本去书籍上道他不过给2.8V的二节镍镉电池充电，尔念给12V电瓶充电瞅去仍旧有问题.盯着本理图瞅了一下，创造那个安排是有问题的.电源电压通过一个三极管的BC极PN结（相称于一个二极管），一个限流电阻，一个LED 加进NE555的3足，再通过1足交天，那便形成了一个通路，加上整流后约莫30V的电压，天然会有很大的电流利过，555被废弃便不可预防了！真测NE555的3足到1足是不妨导通的——易讲尔的555是赝品？尝试电路如下：闭灯瞅瞅效验12V时已经很明鉴于那面认识，把电路又搞了安排.但是本质用4节镍镉电池尝试，佳像仍旧有问题，电路不宁静，不使用价格.那便是头痛医头足痛医足，弄了个焦头烂额.尝试时创造改用了7812动做线性稳压给NE555供电，是可果为输进输出压好较大大，收热宽沉也是引导处事不宁静呢？搁弃之前的规划，继承觅找不妨利用脚里现有的元器件能创造一个充电器的安排.又找到一篇文章《脉冲式充电器》，道的挺佳的，也有电路图，可惜不参数.教习一下细瞅那个电路佳像也有问题，不知讲元芳怎么瞅？Q1、Q2导通后由于不限流电阻，会引导Q2过流废弃.Q5是个P沟讲场效力管，瞅图该当是耗尽型场管，它的连交办法战启动出瞅懂.CD4017的8足该当交天才对于啊也许那便是个本理示企图，所以才会如许吧？通过反复钻研，多次安排末尾毕竟毕竟创造乐成.收端尝试不问题.。
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正负脉冲充电器的设计
陈志前
Design of a positive and negative pulse charger
Zhiqian chen
摘要：本介绍了脉冲充电器的原理，以及通过单片机的控制实现对蓄电池进行智能脉冲充电的设计方法。
关键词：铅酸蓄电池，正负脉冲，充电。
Summary：This introduces the principle of pulse charger, and through the single chip microcomputer control to realize intelligent battery charging the design method of the pulse。
Key words: lead-acid storage battery，positive and negative pulse，charge
1、概述，
随着人们对环境污染的日益重视，铅酸蓄电池由于制造成本低、容量大、成本低等优点，在人们的日常生活中已经是一个非常常见的储能方式了，常见的如我们风光互补发电系统的储能部分大部分就是采用铅酸蓄电池；我们日常的代步工具——电动自行车，它的能源也是来源于铅酸蓄电池。
但是在蓄电池的使用中，由于使用方法的不同，对蓄电池的使用寿命也产生很大的影响。
充电方式的选择就是其中主要因素。
目前我们主要的蓄电池充电方式有恒压限流、恒流充电以及快速充电法等几种。
这几种常见充电方法在现实的应用中各有优缺点。
正负脉冲充电器的就是我们常用一种充电器。
在这里我们着重介绍正负脉冲充电器的工作原理。
2、脉冲充电的原理
美国科学家马斯对蓄电池的充电过程的出气问题作了大量的直言和研究工作，提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线，在充电过程中，只要充电电流不超过蓄电池的可接受的电流，蓄电池内部就不会产生大量的气泡。
常规的三段式充电在充电初期，充电电流远小于蓄电池的可接受充电电流，因而充电时间较长，充电过程后期，充电电流有大于蓄电池的可接受电流，因而蓄电池内部会产生大量的
气泡，如果在整个充电过程中能使用实际充电电流始终等于会接近于蓄电池可接受的充电电流进行充电，，却是可以大大加快充电速度，然而，充电过程中蓄电池产生的极化电压会阻碍本身的充电。
由此可见要想实现快速的充电，必须消除极化电压对蓄电池充电的影响，如果给蓄电池提供一条放电通道，这样就可以消除电化学的极化影响，同时蓄电池的温度也会因为放电而得到控制。
脉冲充电器也就是基于这个原理而形成：在蓄电池的充电过程中，适当暂停充电，并适当加入放电脉冲，就可以迅速消除各种极化电压，从而提高充电速度和效率，脉冲充电有两种类型，一种是只有正脉冲如图1所示。
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图1 间隙正脉冲充电波形
另一种在正脉冲之间加入负脉冲，是电池放电。
如图2.
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影响充电速度的决定因素是电流的大小，脉冲充电比恒压限流充电速度快的原因就是脉冲充电给了蓄电池休息的时间，从而允许在充电阶段使用较大的电流充电，加快了充电速度。
3、硬件设计
充电器以高性能、低功耗的AVR 微处理器ATMEGA48为控制核心，该处理器建行糊了外围电路，内部集成了六通道的PWM输出、8路10位ADC等接口和控制器。
功率电路部分采用恒流开关电源，通过对单片机采集相关的温度、电压、电流数据，经过处理形成高速PWM，可以调节恒流源的电流大小。
以大功快速MOS管Q3作为
开器件关，通过单片机的控制产生充电正脉冲，通过单片机控制MOS管Q4，产生放电脉冲。
系统框图如图3。
图3 系统框图
充电器功率主电路设计如图4所示：
图4 功率电路设计图
D1、D2、D3、D4整流电路部分，C1、C2、Q1、Q2组成功率因数矫正电路，L1、D5、D6、C3、Q3组成充电电路，R1Q4 组成放电电路。
工作原理：通过单片机产生PWM信号对Q1、Q2进行控制实现充电器的恒流充电；单片机对Q3的控制，实现蓄电池的充电和充电停止，单片机对Q4的控制，实现蓄电池负脉冲的放电。
4、软件设计
软件以C语言进行编写，主要实现以下功能：
⏹对蓄电池电压检测
⏹充电电流检测
⏹恒流控制
⏹电池温度采集
⏹根据采集的电压、充电电流作为特征，对充放电开关进行控制
程序流程图如图5所示。
图5 软件流程图
5、总结
以单片及为控制核心组成的正负脉冲充电器，是近年来电力电子智能化发展一个方向，本文采用智能控制的方式实现充电电流的恒流控制，另一方也可以通过单片对大功率开关管的控制实现正负脉冲充电控制，在实际应用中可以实现蓄电池的快速充电，并且可以延长蓄电池的使用寿命。
参考资料：
1.ATME GA8中文数据手册
2.蓄电池充电技术张新德机械工业出版社
3.开关电源技术杨旭裴云庆王兆安机械工业出版社。