PICl6C712单片机48V电动车充电器的设计+电路图(4)

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(4) 综合控制法：以上三种方法各有优缺点，如果只是采用一种方法，会很难保证电池获得最好的充电性能。所以可采用具有定时控制、温度控制和电池电压控制功能的综合控制法保证在任何情况下均能可靠地检测到电池充足电的状态，。

1.4 充电模式

1.4.1 恒流充电电流

充电过程中包含两个恒流充电过程：涓流短时充电和恒流快速充电。根据蓄电池的剩余电量进行选择涓流短时充电电流。经过大量的实验研究表明，对于放电深度为80% 到100%的电池，充电电流应在0. 2到0. 4A比较合适。如果选择恒流快速充电电流，要综合考虑蓄电池容量、内阻、对充电时间的要求、制造成本等多方面因素。按照应用经验普遍认为，该充电电流设置为0. 15到0. 3 C对蓄电池比较合适。电动车用48V （20A·h）铅酸蓄电池时采用的是20摄氏度标称，但是实际容量往往只能达到15到17A·h，所以，充电电流应大致定在2. 25到5. 1 A之间，平均为3. 675A。减小充电电流具有3方面的优点：（1）可以降低在单位时间内产生的热量，有利于在蓄电池的使用寿命和夏季保证质量充电；（2）可以使极化（欧姆极化、浓差极化、电化学极化）现象的影响降低，有利于冬季的充电；（ 3）可以降低充电器的输出功率，制造成本下降。但是有设计者认为，电动车用蓄电池以较大电流短时间放电，充电接受率高，所以可以增大充电电流以提高充电速度。通过对各种48V电动车蓄电池调查和研究。在充电时，采用平均值为3. 5A并根据环境温度动态小幅度调整的恒流快速充电电流，蓄电池没有明显发热，充电过程稳定可靠。

1.4.2 恒压充电电压

由于恒压充电电压不能在很宽的范围内调整，所以它的选择非常关键。如果要确定这个参数不仅要对蓄电池有较为深人的了解，而且还需要考虑到充电策略等因素。当冲蓄电池的电时，析氧速率与施加的充电电压在正极上成正比，而氧传输到负极并溶解在负极表面液膜中进行还原的速度受到限制，即如果氧的析出快于还原时，就会降低复合效率，失水便会造成。通常情况下，设置在55到55. 6 V之间的48V 阀控铅酸蓄电池的浮充电压,可以保证蓄电池极少失水且长期处于充电状态。在循环使用时，蓄电池最高充电电压为58. 8V,如果超过就会急剧降低复合效率，从而导致电池的使用寿命收到影响。

2 设计方案概述

2.1 充电器结构设计

根据课题的要求，设计充电器结构框架如图2-1所示。

48V电动车充电器硬件结构框图

2-1 硬件结构框图

2.2 方案策略

所设计的充电器中，对系统信号进行采样、控制一般有俩到三种的方法，大多的方法是将充电的电压和电流信号反馈会PWM信号发生器，由PWM信号发生器控制开关管通断的占空比完成的，现在的比较新的方法是用单片机和状态机来实现的。

在本设计中，PWM信号发生器是用UC3875来实现的。蓄电池充电时，电压、电流采样电路将蓄电池中的电压和电流进行采样，采样的信号经过各种处理后分别送进单片机PIC16C712中进行分析，然后由单片机给UC3875信号调整PWM输出信号的占空比，也就是调节开关管在一个周期内关断和导通的时间，从而实现控制高频变压器输出电压的大小。