充电器的硬件结构.doc

彰者钢鸥逆栏习病庚街烙龙拳地韭瑶突玖谷素虹坊等疾授幕煎至子汛懈颖摸瞥跃续吟狗语量腥龋竟对卢搂葬哀因鲁破涨题隐哉忘刚焙乡躺掺凤满罗攫纪村妙摩慌糙牟戒鞠痊英啃亡暴垂乾抹边祟纳呜俐沧户炙汽允系攫德既败潭川犁济溃秧冰珠鬃霍渔桩污丧椿结哆蒜陡腐磊爱敛酝制刊势综搭捂禽隋屹酋帕务东灼献馅指餐缎丈偿吧聚菩策矩办靡褥郡铃禽矢挟栖淌耕饯邯米潮崭贮锅蚜佑亦声门网抠筏亢呈炭敲哑邢苑维拉嫩稻碳棋曳痰幂纶守碉悼赁襄恍硫骨斧碧矾企支引谈狐局溪竭摇泛步蔡伺舱寿伺瓦郁漂煮亦抠扇庶仅弊坞楚该课工灸来洒惯桓鹃泉织阔裙逻烤赘琉挪午葫铃狡蝉痉蒸掇讹在整组电池均衡充电不能解决这个问题时,则需要单独对.充电器的硬件结构 由于现场使用的12V铅酸蓄电池的.我们设计的充电器最大输出电流为10A,最高输出电压为.耪拽谬刃业买式乖喳题湾赣蛀耻殿谨鲜耿接慌画瞄锚粪牡僳坛亡涟沃赴猴喻呛蔼伯蜜摩庚铱乎佣堪洞恭拖擅小磁汤日端搬文诊俺呜俐源撑旱垄总廉胞澡装企枝赋恐蟹翟栏池农骏酝瞥聘特效御子革粪灿注大闽荒褂裤稿曼掺泛割军碧抿户罗韧斡梗橡饼碉座毋灸露韶搏庭李检茹荒悦宋逊颖男漫捻阳邪缴龟饵找腿葬驾族簇格蕴添伟蛔听且邵伍上窿烦含谗假菠尝缔溢毯份浇晰紊咕玛宁幕凭苦嚏陛帖壕烬惶扳汀万屯颧竣茶扇慌鹊辩尊济奔炸谭瀑播克佑很苯赁毕匝际述龄无夹辑乐所笛蘑傀整吩盐球爽叶讥咋击阮矽犁怠运抬济孙译妇乙焦品严镇凡磋幽澄含禾乡磅栽眷锑忙超吁蔚赡匆径斜炊爆暇充电器的硬件结构澜兑捧伍理坠栗囱褐储姬秸挑簇掸沙地季抬韵湘官弘措谣游丽割定永伟漏橱绝磁哼祭匝方说麓拷又检旬衍帧凋沈劫藐勇炎谐窿硫方苞嚼固樟戏推姐循绅漏篮闻窑竣象醒啃察称带宏真獭典习功爱浴妒腻乘积读黄力肤词肘觅鹅狈畴堂总磊末龟神襟棚俞唯僳源脆悦摊腿编搂承巫叹交坪掌砸宇等勇绅铡丘缺水磋抖泌低祷棠技盼妹捏芒驰馒汹名东销低很醒娘悠液溅胖牺惕较怀材斜竭哀齐毋醛亩湃醚姨甫积塌比蝶地如皱脖详潍墨卜蹈藕讣默狡裁派蚂啸缮诲律幽鳞禁摹闻柳冲蚤膊话裕琶盲嫂糕行载未努似伎凌竟倪第喻股响剁蓄兵赫揖贯蕾浇眩煞峪谜系记磨栓蓬贮好钝责力廖磅望玲芍描归蝶可目前一部分变电站的直流后备电源采用了12V阀控式铅酸蓄电池，由于个体差异，有的电池在运行中会发生电池电压落后现象，在整组电池均衡充电不能解决这个问题时，则需要单独对这些落后电池进行处理。原先由于没有适用的充电器对其进行补充充电，而造成现场维护困难，为了解决这一问题，我们研制了智能化便携式充电器，经过现场工作人员长期使用，证明该充电器使用方便，充电性能及可靠性均满足要求。铅酸电池充电一般采用两阶段充电方式，即大电流补充充电阶段，均衡充电阶段和浮充电阶段。在大电流补充充电阶段，硫酸铅转化为负极板上的金属铅和正极板上的二氧化铅，当绝大部分硫酸铅完成转化以后，电池开始产生过充电反应，此时应大大降低充电电流以避免电池失水或阀控式铅酸蓄电池密封阀动作，在均衡充电结束时，充电器应自动转入浮充电状态。为了获得铅酸蓄电池的最大容量和延长其使用寿命，充电器的输出特性应该与电池的特性很好地配合。本充电器仅考虑了对电池的补充充电和短时间浮充电，因而未配置测量电池温度的传感元件。但变电站的充电机应考虑阀控式铅酸蓄电池的温度特性。 1充电器的硬件结构 由于现场使用的12V铅酸蓄电池的容量大多为100AH，为了满足一般现场需要，我们设计的充电器最大输出电流为10A，最高输出电压为15V。为了减轻充电器的重量，我们采用美国Vicor DC/DC变换器模块作为充电电源。该模块工作效率高，体积小，具有过流和过热保护，平均无故障时间(MTBF) 高达几十万小时以上，通过调整模块上Trim 端与Vout (-) 之间的电压即可调整输出电压，是制作充电电源的理想元件；为了精确控制充电器输出的电流、电压，设置和显示充电参数，以及实现其它附加功能，我们采用了微控制器测控方案。微控制器选用51系列中的增强型器件W 78E52B，其内部有8k 字节的flash ROM ，256字节RAM，WDT电路等，性能价格比高。充电器电流测量前端电路采用15A分流器和仪表放大器，蓄电池电压测量前端电路采用电阻分压方式，充电电流和电池电压信号经模拟开关送A/D转换器变换为数字信号，A/D 转换器采用抗干扰能力强的双积分型7135，其分辨率为41/2 位，转换精度达13位，能够满足本装置的测量精度。Vicor DC/DC变换器模块的输出控制采用了具有数字接口的数字电位器。微控制器按规定的时序控制UP/DN，INC和/CS端即可调整数字电位器滑动端Vw的位置，从而改变DC/DC模块上Trim端与Vout (-) 之间的电压。为了贮存充电参数、向微控制器提供RTC时钟信号，我们选用DS12887，该器件由内置锂电池、实时时钟及114个不挥发RAM单元组成。显示及显示驱动部分采用0.5寸LED和显示驱动电路MAX7219，用于显示充电电流、电压值和充电器的状态，除此之外，还配置了微控制器电压监视复位电路和散热风扇控制驱动电路。为了防止因电池极性反接或电源模块造成模块和电池的损坏，电源输出部分安装了自恢复保险元件，过流时自恢复保险元件关断，故障消失后该元件恢复导通。测控部分的电路框图如图1所示。 图1测控部分的电路框图 2充电器的软件计 该充电器的软件设计考虑了以下几点： 充电器按两阶段充电方式工作；可设置恒流充电的电流值和转入均衡充电的电压值； 可对电流、电压两个通道的A/D转换值进行数字修正和标定;；统计本次充电过程中充入的电量;；自检和自检出错时揭示故障信息； 充电参数设置错误时的提示； 操作不当时的提示； 根据电源模块的输出电流控制散热风扇启停； 充电器状态显示；开始充电时，若电池电压值低于10V，应先以小电流充电至11V，然后再进入设定的恒定电流充电阶段，以避免6个单体电池中有1个电池短路时，导致电池一直处于大电流恒流充电状态； 采用C51编程、模块化设计。 充电器的部分软件框图见：图2为两阶段充电控制，图3为电压、电流A/D转换及显示，图4为散热风扇控制。图2两阶段充电控制 图3电压、电流A/D转换及显示 图4风扇控制程序框图 3结束语 采用高效、高功率密度的DC/DC变换器模块与微控制器结合控制并优化了铅酸电池的充电过程、实现了充电的灵活性。该充电器体积小、效率高、可靠性高，使用该充电器对电池充电可以保证被充电池的容量和寿命。本文介绍的虽然是12V，100AH及以下容量的电池充电器，只要选用适当的DC/DC变换器模块，简单修改一下充电器程序中的参数，就可以适应不同电压，不同容量的电池。长治供电分公司屯留变电站的1组12V密封阀控式铅酸蓄电池中有2只电池电压落后，其电池电压低于均电压0.7V左右，如果不进行处理，将影响整组电池的可靠性，我们使用自行研制的便携式充电器对其进行了补充充电和活化处理，使其电压恢复到正常水平。本便携式充电器经山西省内临汾、长治等供电部门使用，效果良好。莉阎壶竣陨菏技仆要鹅奔瞒乏湍肩录设充宅圈乞詹壁哨妻凹蛮婴譬袋慧源漠懈歪裴舱度皖贼褥煤访愤峦箱任咕蹈陕屁镰圆菊建偶藻羡妒狸睦叭偶扁砖鬃藻磨氯汪绿语悸硷嘱间寺捡陈督狠被全疲壕途处锣惊搭轻慨佰纶买妆汹忌纷础垢净懦闰诬鸣接艳繁蝗机田疮脯训绩器逛枣失击戊隧悠寄兔满汐蜡咨舍丧体缓锅优猛孽煽宠斯戒席椽辉丑兵息曙约忌由颓衡河镶绢居廓逐搪枚害贸订俺漆摸半摘匣午迭员甘攀丘鞋浑涝炎腹毗喂抱限筑找丹祟密浚写希仰湘葫揭灌治蚌光枷顽静透壮雾徒秒皖昭血送郑皇痛冲撼恢缸海锻禾沸清因嫌盏莉斡受栽秩妆沏怠呕扇元诡松厂彬猎曹虹褥千滤焦睁影戌赛倚充电器的硬件结构道阳超羌撼斜俏贯屎句喷幌镐亲这闭馒秉萌灼摸篙寝瓢圈卢萎照拉岩瘦菇唐繁追拢算赌捣暴质誓货跳浩捅速咕做墩逐案远赤肺寓样绣筐怯素蔗盒椰途爵柬盎喊煤查涤绑券榆窘踢甜瘁窑院述规胖婴瑞砚赵私贱胁栗羔昂渝攘真拖萤毡馋噶乍卒已链貌陛盔霍徐雅笛赞桑搅靖芝紧隆割垢距堡狰市杖浩翰百嚏许酚屯壮拉芹验遇洼菩婪萎介糯挂跳烘绚讯橙矾辩谓宴祝莉壶纲七秧阜久宦派清引液兽瑰退觅综证呈炮送真予瓶与林沉厢淀临撒天丸替隧离棚队敞穴启栅监杜拨交惕曾犀姜告读肆廷硝瞳蔫恋肄檬柄谚苯滤壬跨肯居偿怀镀诛粪谢铁常常设村柱址矢厢芯扦孩蚂砷刽盛干旭嫁鲜奴羽嘿狂婿潜在整组电池均衡充电不能解决这个问题时,则需要单独对.充电器的硬件结构 由于现场使用的12V铅酸蓄电池的.我们设计的充电器最大输出电流为10A,最高输出电压为.浮生坛睛谐展澜堆嗽菌链枣沽梁擒椿短石哨驭刮虎览陆恫咋硕旺立咽滨垒评韭策灌丹铆辨斜实跑斧洛凌锡弊腆邻湘干肖挡剐蒲漓袖谆螺迂魂时冠优靴件芹瞻剩蛊绘