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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:

由微处理器模拟TLC2543的工作时序,通过P20、P21、P22、P23和P24与TLC2543相连,对A/D转换过程进行控制。TLC2543的AIN0监控第一PWM输出通道的充电电流,AINl监控第一PWM输出通道的充电端电压。AIN2和AIN3、AIN4和AIN5、AIN6和AIN7分别用于第二、三、四PWM输出通道。AIN8、AIN9、AINl0分别通过T_IN端子连接AD590型温度传感器,AIN8、AIN9测量蓄电池充电温度,AINl0测量环境温度。
PWM充电电路的PINl为ACl6 V/30 A、AC33V/25 A和AC50 V/20 A电源输入端,由微处理器根据不同的输入蓄电池的端电压,通过继电器J2和J3自动选择合适的交流电源。PWM脉冲由CEX0输出,通过TLP250型光电耦合器驱动N沟道功率MOSFET输出。R6为充电电流采样电阻器,阻值为O.1 Ω。IC2A构成增益为3.3的放大器,对充电电流流经采样电阻器的电压进行放大,并输出到TLC2543的AINO端进行A/D转换。当检测到充电电流过大时,增大PWM占空比,反之减小占空比。当充电电流大于15 A时,若PWM控制电路还没有及时调整到正常范围,IC2A输出电平高于5.4 V时,会击穿4.7V稳压管V7,经V2使三极管N4导电感器材料通,通过TLP250和P1关断输出电源,保护供电系统。

充电端电压由R2和R9分压后,电感器生产厂家输送到AINl端。充电端电压是判断充电过程的主要依据,低于蓄电池标称电压的13%一般是因为过放电或存放时间过长,采用0.1 CA的平均脉冲电流充电;充电端电压在标称值±13%内时,则采用0一体成型电感.35 CA的充电电流实施快速充电;当充电端电压接大电流电感近或高于标称+13%时,充电电流逐渐减小,当充电端电压达到进行温度修正后上限值时,差模电感通过改变PWM的占空比,使用极小的电流充电。采用分段式脉冲充电方式,能够改善蓄电池性能和提高蓄电池的充电接受率。
第二路PWM、第三路PWM和第四路PWM与此相同。
微处理器P89V51RD2的CEX4引脚、P3、N1及Bl组成独立电源,为TLP250供电,驱动N-MOSFET输出。电压由软件调整。

5 软件设计
5通道PWM输出公用1个PCA计数器,输出频率相同,占空比各自独立。与PWM输出相关的特殊计数器有PCA计数方式寄存器CMOD、计数控制寄存器CCON、PCA计数器CH、CL,5个模块工作模式寄存器CCAPMO_4和5个捕获计数器CCAP0_4H、CCAP0_4L。在PWM模式时,当计数器CL<CCAP0L时CEX0=0;CL>CCAP0L时,CEXO=1;CL=CCAPOL时CEX0翻转。计数器CL由255变到O时,CCAPOL的值由CCAPOH重装。改变CCAPOH的值即可改变PWM输出的占空比,因此,由A/D转换器反馈的充电电流、充电端电压及环境温度不断按最优化方案调整CCAPOH的值,改变充电电流。
程序用KEIL C51 Ver 6.12编译调试。主程序逻辑框图如图5所示。

6 结束语
实验证明,采用分段定电流充电法及PWM脉冲充电技术,结合蓄电池的温度特性,以P89V51RD2型微处理器为控制核心的智能化多功能蓄电池充电系统适应性强,能有效提升蓄电池的充电接受率,改善蓄电池性能,缩短充电时间。

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