充電器參數設計

　　本文設計的充電器可對鉛酸、鎳氫、鎳鎘三種電池充放電。充電電流最大為16A，可充6V、12V、24V、30V、36V五檔位的電池，充電容量從10Ah到240Ah，供電電源為AC187V~252V、50Hz，充電器體積(ji)為250mm×164mm×90mm，重量為3kg。

　　

 

　　圖(tu)1 MAX713封裝圖(tu)

　　MAX713的封裝及引腳功(gong)能編(bian)程(cheng)描述

　　MAX713的封裝及引腳功(gong)能

　　1腳VLIMIT：設置單(dan)節電池最(zui)(zui)大(da)電壓(ya)，電池組(BATT+―BATT-)的最(zui)(zui)大(da)電壓(ya)Em不(bu)能超(chao)過(guo)VLIMIT×(電池數量n)，且VLIMIT不(bu)能超(chao)過(guo)2.5V，當VLINIT接(jie)V+時，Em=1.65n(V)，通常將VLIMIT與VREF連接(jie)。

　　

 

　　圖2 電池數量(liang)編(bian)程

　　2腳(jiao)BATT+：電池組正極(ji)。

　　3腳PGM0：可編(bian)程引(yin)腳。

　　4腳(jiao)PGM1：可編程引腳(jiao)。通過對PGM0和PGM1腳(jiao)電壓的(de)設定可設置(zhi)充電電池的(de)的(de)數(shu)量，從1到(dao)16。

　　5腳(jiao)THI：溫度比較器的上限電(dian)壓(ya)。當(dang)TEMP電(dian)壓(ya)大上升到THI時，快速充(chong)電(dian)結束。

　　6腳(jiao)TLO：溫(wen)度比(bi)較器的下限電(dian)壓(ya)(ya)。充(chong)電(dian)初始，當TEMP電(dian)壓(ya)(ya)低于TLO時快速充(chong)電(dian)被禁止，直到TEMP電(dian)壓(ya)(ya)高(gao)于TLO。

　　7腳TEMP：溫度傳感(gan)器輸入。

　　8腳FASTCHG：快速充電狀態輸出(chu)。

　　9腳PGM2：可編程引腳。通過(guo)對(dui)PGM2和PGM3腳電壓的(de)設(she)定可設(she)置快速充電的(de)最大允許時(shi)間(jian)(33min～264min)。

　　

 

　　圖(tu)3 最(zui)大充電時(shi)間(jian)的設定(ding)

　　

 

　　圖4 充電速率(lv)的設定

　　10腳(jiao)PGM3：可編程引(yin)腳(jiao)。除設定最大允許時間外，還可設定快速充電和涓流充電的速率。

　　11腳CC：恒(heng)流補償輸入(ru)。

　　12腳BATT-：電池組負極

　　13腳(jiao)GND：系統地。

　　14腳DRV：驅(qu)動外(wai)圍“PNP”。

　　15腳V+：分(fen)路調節器。V+對BATT-電(dian)壓為(wei)+5V，為(wei)芯(xin)片(pian)提(ti)供分(fen)路電(dian)流(5mA～20mA)。

　　16腳REF：參考(kao)電壓(ya)輸出2V。

   MAX713引(yin)腳編程控制

 

　　1. 可充電電池(chi)數量控制(zhi)

　　通(tong)過對可編(bian)(bian)程(cheng)引腳(jiao)3腳(jiao)PGM0、4腳(jiao)PGM1進行簡單的電(dian)(dian)壓配(pei)置(zhi)編(bian)(bian)程(cheng)，實(shi)現對充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池支數的控制，如圖2所示。

　　2. 電池充滿電判(pan)斷(duan)

　　電(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)滿(man)電(dian)(dian)(dian)時，應立即切斷(duan)充(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路，防止過(guo)充(chong)，保護(hu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)安(an)全。判斷(duan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)滿(man)電(dian)(dian)(dian)的(de)方法(fa)很多(duo)，如(ru)最高電(dian)(dian)(dian)壓控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、最小電(dian)(dian)(dian)流控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、最高溫度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)等。

　　MAX713采用電(dian)(dian)(dian)壓(ya)負(fu)斜率(lv)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)來判斷電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充(chong)(chong)滿電(dian)(dian)(dian)。當電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)增長(chang)出(chu)現負(fu)斜率(lv)后，MAX713發出(chu)充(chong)(chong)滿關機(ji)信號，充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器停止充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)。電(dian)(dian)(dian)壓(ya)負(fu)斜率(lv)控制是一種綜合效(xiao)果較好的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充(chong)(chong)滿電(dian)(dian)(dian)判斷方(fang)(fang)法(fa)。即(ji)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)到達(da)峰點前，電(dian)(dian)(dian)壓(ya)曲(qu)線(xian)的(de)(de)斜率(lv)是正值，到達(da)峰點后電(dian)(dian)(dian)壓(ya)曲(qu)線(xian)的(de)(de)斜率(lv)為負(fu)值。

　　3. 充電速率、充電時間控制

　　通過對PGM2和PGM3引腳的編程電壓設置可設定電池的充電速率和充電時間的控制。

　　

 

　　圖5 AC/DC/變換電路

　　軍用大功率多功能充電器的設計

　　充(chong)電器由AC/DC/變(bian)換、充(chong)電控制電路(lu)、蓄電池激活電路(lu)三部(bu)分組成。(見(jian)圖5)

　　AC/DC變換器

　　它由橋(qiao)式整流(liu)器(qi)、全橋(qiao)逆變器(qi)、高頻變壓(ya)整流(liu)器(qi)及PWM發生器(qi)組成(cheng)(cheng)，把(ba)220V交流(liu)電(dian)變換成(cheng)(cheng)所需要的(de)各種直流(liu)充電(dian)電(dian)壓(ya)。

　　充電控制電路

　　充電控制(zhi)電路(lu)(lu)，由可(ke)編程芯片(pian)(MAX713)、電壓取樣(yang)電路(lu)(lu)、電流取樣(yang)電路(lu)(lu)等組成。

　　電(dian)壓(ya)取樣電(dian)路(lu)(lu)、電(dian)流(liu)取樣電(dian)路(lu)(lu)將(jiang)采樣到(dao)的充(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)、電(dian)流(liu)信號(hao)經(jing)PID補(bu)償(chang)電(dian)路(lu)(lu)送誤差(cha)放大電(dian)路(lu)(lu)放大后(hou)，控(kong)制PWM電(dian)路(lu)(lu)和過壓(ya)、過流(liu)保護(hu)電(dian)路(lu)(lu)。

　　可編程芯片(MAX713)是充電(dian)(dian)控制電(dian)(dian)路的(de)核心器件，在本項目中(zhong)根據對充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池容量、電(dian)(dian)壓性(xing)質的(de)綜合考(kao)慮，對MAX713設定的(de)最大充電(dian)(dian)時間為264分鐘(zhong)，充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流為C。MAX713的(de)電(dian)(dian)路原理(li)圖如圖6所示。

　　

 

　　圖(tu)6 MAX713充電(dian)控(kong)制電(dian)路圖(tu)

　　蓄電池激活電路

　　蓄電池(chi)(chi)放電激活(huo)電路，用(yong)于對(dui)(dui)記憶、鈍化、老化電池(chi)(chi)進行容量(liang)恢復。激活(huo)回路采用(yong)一個簡單(dan)的比(bi)較運放器(qi)對(dui)(dui)激活(huo)電壓、電流進行控(kong)制。

　

 

　　綜上所述，本文設計的大功率多功能充電器充分利用了集成電路(lu)(lu)MAX713的控制功能，優(you)(you)化了各種電路(lu)(lu)組合(he)方式。具有體積小、重量輕、充電電池范圍廣等優(you)(you)點。