基于单片机的铅酸蓄电池智能充电器设计

引言

　　蓄电池是广泛应用于国防、交通运输、通讯、电力等国民经济各个部门的重要能源装置，是社会生产经营活动中不可缺少的产品。蓄电池的使用寿命是专业人员及使用人员普遍关注的问题，其由多方面因素决定，其中最重要的是蓄电池本身的物理性能。除此之外， 电池的管理技术、不合理的充放电模式是造成电池寿命缩短的主要原因。

　　如何高效、快速、无损地对蓄电池进行科学充电，一直是蓄电池界关心的问题，也是蓄电池使用和保养中非常重要的内容。因此，研究先进的充电技术及充电装置是蓄电池领域重要的课题，它是涉及电力电子、自动测量与自动控制等技术的高端课题。

　　1 智能充电器硬件部分

　　充电装置硬件总体结构设计框图如图1所示，由主电路和控制电路两部分组成。虚线框外部分为主电路，虚线框内部分为控制电路。主电路的功能是将输入的三相交流电转变成蓄电池负载需要的直流电；控制电路用于实现电源各种功能。

图1 系统原理框图

　　1）充电主电路

　　主电路采用的是AC-DC-DC变换电路，AC-DC部分的作用是通过整流变压器将三相交流电源U、V、w进行降压、隔离，经六个二极管所组成的三相不控桥整流后得到不可控制的直流电压U1,如图2所示。也就是说，对输入为AC380V的三相电压，U1的大小仅与整流变压器的变比有关，一旦电网电压和变压器的变比确定，U1也就恒定不变。

图2 三相降压整流电路

DC-DC部分采用Buck电路，如图3所示。当对蓄电池进行充电时，全控器件VT2关断，直流电压U1经过全控开关器件VT1、续流二极管VD2和电感L（同时兼作滤波）组成的Buck电路，并通过控制VT 通断来控制输出电压U2的大小，从而控制蓄电池的充电电流和充电电压。

图3 Buck-Boost电路