快速充电器的设计与实现

    以蓄电池为能源的电动自行车被认为是21世纪的绿色工程,由于其具有省时省力、无废气污染、无噪音、轻便美观等特点,受到众多使用者的青睐。但在使用中也暴露出它的局限性,那就是蓄电池的容量决定了它仅能在较小范围内使用,而且随着使用时间的递增,电池行驶里程会逐渐缩短,许多人都有半路电池耗尽,不得不费劲骑回家的经历。本文就是要探讨解决这一难题的方法,提出一种电动自行车快速充电的模式来解决这一问题,采用刷卡方式或其他计费方式对充电车辆进行收费,并指定电池类型。


    电动自行车快速充电系统的成败关键在蓄电池充电系统,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判断准确的特点。因此,研制性能优良、运行可靠的电动自行车蓄电池快速充电系统是十分必要的。在尽可能较小影响蓄电池使用寿命的前提下,希望能采用最大的充电电流,在短时间内将电池容量基本充足。而且在这个过程中,电池既不产生大量气体,又不使电池内部温度过高。

2 控制系统硬件电路设计


2.1 系统总体组成框图


吉利彩票投注     本设计电源采用UC3842组成单端正激式开关电源,通过开关电源控制对蓄电池进行充电。微处理器采用凌阳SPCE061A 16位单片机。12864液晶显示出中文菜单,同时显示电池的电压、电流、温度等状态,并且利用凌阳SPCE061A 16位单片机的语音功能,对充电进行语音提示。系统总体组成框图如图1所示。


    显示部分采用ACM12864液晶显示,该模块价格低,数据可读可写,自带负电压发生电路,单+5V供电,带背光,可与各种微处理器直接接口,数据读写操作不受外部时钟控制,不带汉字库,占空比为1/64,外部共有20条引脚来进行外部接口。通过ACM12864模块与SPCE061A的接口设计,可实现在充电过程中通过对电压、电流、温度等数据的采集,经过AD转换,在液晶屏上实时显示出来。


    电流检测通过在充电回路中串联一个0.1欧姆的电阻,通过读取其上的电压值来检测电流;电压检测通过两个电阻对蓄电池两端的电压进行分压,使分压值在凌阳SPCE061A A/D转换电压范围之内,从而检测电压。 蓄电池温度的检测是用温度转换专用芯片AD590来进行的。在整个充电过程中,要不断检测温度、电压、电流值,当温度、电压、电流有异常时,停止充电,发出报警信号。


    SPCE061A的主要特点:16个I/O口,32k字的存储空间,足够存储程序和字模;它内部集成AD、DA和看门狗定时器,这些特性,可以大大简化外围电路。不仅外部电路简单,而且可以方便实现人性化很强的人机界面(键盘输入和液晶中文菜单)和语音提示功能。

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