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基于P89V51RD2的多功能蓄电池充电系统设计

发布时间:2017-01-03 07:52:08  来源:大电流电感厂家   查看:
摘要:阐述了蓄电池的充电特性,并以P89V51RD2为控制核心,通过硬件电路和控制软件的设计,结合新的充电模式,完成了多功能蓄电池充电机的设计,实现了提高蓄电池充电速度、改善蓄电池性能、延长蓄电池使用寿命的目的。
关键词:P89V51RD2;充电系统;蓄电池


1 引言
免维护蓄电池(简称蓄电池)以易用、价廉和储能比高等优良性能在电动自行车、电动游览车及不间断电源系统中得到广泛的应用,成为普及率最高的电能储能设备。目前的蓄电池充电器绝大多数以恒流恒压方式充电,没有考虑环境温度变化对蓄电池充电过程的影响,影响了蓄电池性能的充分发挥和使用寿命。笔者结合蓄电池的充电特性,以P8插件电感器9V51RD2型微处理器为控制核心,开发了多功能数字式蓄电池充电机,实现了对36 V以下、100 Ah以内的蓄电池的初充、激活、快充和正常充电等功能,同时根据环境温度变化,自动扁平型电感调整充电终止电压,实现了充电过程的智能化。

2 蓄电池充电特性
蓄电池的充电是一个复杂的电化学过程。影响充电效果的因素很多,温度即是其中之一。图1所示是以新的12 V/100 Ah蓄电池为对象,以0.1 CA(CA为蓄电池的标定容量,单位为A·h)的标准恒定电流在不同环境温度下的充电特性曲线。由图1可以看出,在充电过程中,温度的改变会对充电电压产生重要影响。温度在O℃~5℃时,其充电端电压会上升约2%,在10℃~25℃时充电端电压上升约1.5%,而在35℃~40℃时充电端电压下降约1%;当温度高于55℃时充电端电压下降5%。由此可见,采用恒压充电模式,在冬季充电可能不足,而在夏季蓄电池可能过充电。实践也证明,蓄电池在充电过程中电压随时间呈指数规律下降,即使是相同型号、相电感器在电路中的作用同容量的蓄电池,因放电状态、使用和保存期的不同,其充电性能也大不一样。因此,不可能按恒流或恒压进行充电。

3 主要元器件
TLC2543是11通道高速A/D转换器,采样速率达200 kHz,其输入命令格式如表1所示,工作时序如图2所示。

OCM2X8C是:128x32点阵液晶显示模块,可显示汉字及图形,内置8 192个汉字(16x16点阵)、128个字符(8x16点阵)。可与CPU直接接口,提供8位并行及串行连接方式,具有多种功能光标显示、画面移位、睡眠模式等功能。因微处理器引脚数量限制,在系统中采用串行通信模式。各引脚功能如表2所列。绕行电感器

P89V51RD2是一款与80C51单片机完全兼容的高性能微控制器,内部集成了64 KB Flash和1024字节RAM,可提供6个机器周期和12个机器周期,最高时钟为40 MHz。支持ISP编程、PWM输出、PCA可编程计数阵列和可编程看门狗定时器等。


4 系统工作原理及接口电路设计
本系统主要由微处理器控制系统、中文液晶显示、PWM充电输出、A/D转换器和键盘扫描等组成,其结构框图如图3所示。

微处理器是系统的控制核心,模拟TLC2543的工作时序,控制TLC2543分别对蓄电池的端电压、充电电流及温度进行采样,完成A/D转换,对采样结果进行运算和分析判断,然后控制PWM输出电路,改变充电电流和调整充电端电压。接口电路如图4所示。

键盘系统有4个按键:ON/OFF键是充电过程启停控制键;S键是循回功能选择键,主要有工作模式、蓄电池电压、容量、充电模式、时间限定等;“+”键和“-”键是工作参数调整键,工作模式分为自动和手动,蓄电感器生产厂家电池电压有6 V、12 V、18 V、24 V、30 V、36 V,容量项从2Ah至120Ah,共26项,充电模式为正常、初充、激活、快充,时间限定功能可以设定充电开始的时间和充电结束时间等。平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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这个之前完全没接触过,根本不知道从哪儿开始。麻烦哪位大神给指条路。

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