电动车自动断电智能充电器(精品课件)

STC12C5410AD
采样电路
ADC0采电流反馈到到单片机A/D ，ADC1采电 池两端电压馈到到单片机A/D。
Fra Baidu bibliotek
脉冲快速充电法的原理
根据马斯三定律，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，以消除电池的极化现象，可以提高蓄电池的充 电接受能力。也就是说通过反向大电流放电，可以使蓄电池 的可接受电流曲线不断右移同时其陡度不断增大，即α值增 大，从而大大提高充电速度，缩短充电时间。
脉冲快速充电 ：此阶段采用分级定电流脉冲快速充电法, 将电流分级。开始时采用大电流，随着电压逐渐升高，电 流等级开始降低，使充电电流的脉冲幅度和宽度随蓄电池 端电压的升高而分级减小。这样可以消除充电接近充满时 易出现的振荡现象及过充电问题。 只用2-3小时就可充满.
补足充电 ：为保证电池充入足够的电量对电池还要进行 补足充电。此阶段采用恒压充电，使电池容量快速恢复。 当电流下降至某一阈值时，转入浮充阶段。
电动车电瓶电量充满后不能彻底与电源自动断 电，导致能源的巨大浪费。
不正确的充电方式大大缩短电瓶寿命，造成不 必要的资源浪费；废旧电瓶的处理不当对环境 产生巨大破坏。
目前传统的充电器充满电后还需人工断电，而 且充电时间较长，给消费者带来极大不便和烦 恼。
目前市场上的充电器充电方式大部分为三段式, 由于价格昂贵而得不到普及，功耗过大不经济.
源 电 总 路 电 K 部 外 1 0 D 5 5 Q8 D N VCC G 1N4001 1 R 号 信
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作品特点
本产品采用单片机智能控制,适时跟踪充电状态,调 节充电方式,智能四段式充电保证充入足够的电量, 避免欠充电和过充电 。
采用的正、负脉冲技术, 有效去除硫化、极化,控制 电池温升减少失水, 不仅实现快速充电而且 延长电 池使用寿命，对已硫酸盐化而导致失效的电池具有 一定的修复作用 。
浮充过后将充电器自动彻底与电源切断。
浮充充电：此阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能 量，给电池不断补充电荷，这样可使电池总处于充足电状 态。
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单片机的选择
采用的单片机是STC12C5410AD的增强型单片 机，此单片内置了A/D可以方便的进行信号采样， 内置A/D可以使硬件软件都变得简单容易,且可输出 PWM波,外围电路简单,编程方便且存储空间大,抗干 扰性能强。
STC12C5410系列单片机是高速/低功耗的新一 代8051单片机，价格低廉，控制简单方便。
智能充电器总体设计方案
总体设计结构图
LED指示
采样电 路
STC12C5410AD
自动断电 电路
电瓶
浮充充 电电路
恒压充 电电路
恒流充 电电路
电源
工作原理
通过采样电路将采集到的电池电压信号反馈 到单片机内部，与单片机内部设定的参考值不断 比较，单片机根据采集到的信息判断充电方式， 当电池电压低于设定的电压vg时采用小电流恒流 充电，当电池电压大于vg时采用正负脉冲充电， 当电池电压升至补足充电电压阈值时采用恒压充 电方式。当采集到的信号显示电池充到95%时， 充电器指示灯由红色跳转为绿色，此时在由单片 机定时1个小时浮充，浮充过后单片机就会发出断 电命令通过断电电路将由继电器控制的充电器断 开，彻底与220v电源断开。
充放电硬件电路图
充放电硬件电路原理
单片机输出的PWM波对两只CMOS管进行控制，一只控制 充电器的充电全过程，一只控制放电全过程。为了使单片机 系统电源更加稳定可靠,没有直接使用蓄电池，而是加了一个 LM7805，这样使控制系统工作受到了保护。
自动断电电路
浮充过后单片机发出高低电平信号控制继电器 的开关。
充电方式
基于上述理论，并考虑到铅酸蓄电池自身的一 些特性，本产品的快速充电装置所采用的充电方法 将整个充电过程分为了预充电、脉冲快速充电、补 足充电、浮充电4个阶段，根据蓄电池充电前的残 余电量，进入不同的充电阶段。
预充电：为了避免影响电池的寿命要先对蓄电池实行稳定 小电流充电，使电池电压上升。