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铅酸蓄电池充电机的设计与制作

来源:安德普电源科技有限公司作者:高频智能充电机发布时间:2019-05-21 09:15

 

 跟着种种电动汽车的开展,动力电池充电机的需要将越来越多。充电机品质的好坏关系到电池机能的发扬及寿命、充电机本身的智能化关系到用户的应用利便及电力体系电力计费等经管题目。差别电池,特色差别,充电计谋也不相像。如将一种电池的充电机做好了,就轻易将手艺向其余电池范例拓展。本选题具备适用性,对电赛偏向人才培植也有针对性。

  要紧功效指标:

  ★输入电压单相50HZ ±10%,电压有用值颠簸局限220V ±20%,即有用值为176V-264V;

  ★输出直流额定电压50V;

  ★输入端加功率因数校订,功率因数90 %;

  ★充电初期服从大于80%;

  ★输入电流失真度小于4%;

  ★充电历程分为激,快充和浮充;

  ★具备温度检测功效,可凭据电池和情况温度转变充电计谋;

  ★具备友爱的人机界面,可对充电计谋举行调解;

  ★散热体例:风冷。

  主电路的团体框图:


  EMI滤波电路:


  C1和L1组成第一级EMI滤波

  C2、C3、C4与L2组成第二级滤波。

  L1,L2为共模电感

  整流及功率因数校订电路:

  整流桥:

  流经二级管电流ID=3.55A

  二极管反向电压V=373V

  思量现实事情情况故选BR601(35A/1000V);

  功率因数校订:

  计划:BOOST型拓扑结构具备输出电阻低,硬件电路及掌握简单,手艺成熟,故选用BOOST结构;

  芯片选定:TI公司的UCC28019可掌握功率输出为100W-2KW,功率因数可进步到0.95,合乎计划要求,故这次计划选用该款芯片;

  计划选定:

  在开关管蒙受峰值电流和电压的情况下,全桥输出功率为半桥的两倍,并切在功率大于500W时,全桥相对付半桥更合适,故本次计划接纳全桥拓扑。

  功率开关管选定:

  经过整流滤波后电压最大值为373V,最大低级电流为3.5A 思量现实事情情况选定FQA24N50

  (24A/500V/0.2Ω)

  输出整流二极管:

  整流二极管要蒙受的最大反相电压为100V,电流为10A,思量现实事情情况,我们选用MUR3060(600V/30A)

  全桥电路图:


  整流滤波输出电路:


  驱动电路:


  PWM灯号通过光耦断绝,经过反相机进入半桥驱动芯片IR2110 ,如图所示的Q1、Q2半桥驱动电路,Q3、Q4驱动电路与此电路相像。

  辅助电源供电:

  本计划体系供电接纳另制辅助电源,体系框图以下:


  本供电体系可提供稳定的12V,5V,-12V电压,且服从较高。

  智能掌握电路计划:


  电源PWM掌握片面

  本计划接纳的电源焦点掌握片面的芯片为美国通用公司芯片SG3525.掌握电路如图:


  采样电路


  热护卫电路

  本计划体系可以检测电池温度,充电机温度,当电池过温时会关闭PWM的输出波形,使电路休止事情,同时单片时机报警提醒,当充电机过温时,风冷体系会开启,要是温度继续抬高,则充电机会休止事情。

  过流,短路护卫电路

  当电流过大,超过12A,电路会限流报警提醒,在充电机启动以前会举行短路检测,当电阻小于0.5Ω时觉得电路故障,并报警提醒。

  体系软件结构


  四阶段充电掌握计谋:


  四阶段充电计谋剖判:

  激活充电:充电机滥觞事情后单片机采集采集蓄电池端电压检测,若电压过低申明曾过分放电,为幸免充电电流过大,执行小电流激活。

  恒流充电:恒流充电为10A.

  恒压充电:恒压充电电压为59V.

  涓流浮充:当充电电流降落到恒流下的0.1倍式,即1A时,接纳涓流浮充。

  四阶段充电计谋包管充电初期能激活修复蓄电池,使蓄电池更耐久耐用,末期但是充,又能到达填塞的目标。

  电源体系抗搅扰

  硬件抗搅扰手艺

  电源EMC计划:整流二极管接纳肖特基二级管做整流管,开关管回路加RCD网页,输入端加EMI滤波电路,优化变压器计划。

  优化PCB板结构和走线。

  软件抗搅扰手艺

  接纳程序模块间长途阻挡手艺。

 

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