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(ti)積為(wei)250mm×164mm×90mm，重量為(wei)3kg。

　　

 

　　圖1 MAX713封裝圖

　　MAX713的封裝及引腳功(gong)能編程描(miao)述

　　MAX713的封裝及引腳(jiao)功能

　　1腳VLIMIT：設置單節電(dian)池(chi)最大電(dian)壓，電(dian)池(chi)組(BATT+―BATT-)的最大電(dian)壓Em不(bu)能超(chao)過(guo)VLIMIT×(電(dian)池(chi)數量n)，且(qie)VLIMIT不(bu)能超(chao)過(guo)2.5V，當VLINIT接V+時，Em=1.65n(V)，通(tong)常(chang)將(jiang)VLIMIT與VREF連接。

　　

 

　　圖2 電池數量編(bian)程(cheng)

　　2腳(jiao)BATT+：電池(chi)組正極。

　　3腳(jiao)PGM0：可編程(cheng)引腳(jiao)。

　　4腳(jiao)PGM1：可(ke)編程引(yin)腳(jiao)。通過對(dui)PGM0和PGM1腳(jiao)電壓的(de)設定可(ke)設置充(chong)電電池的(de)的(de)數量(liang)，從(cong)1到16。

　　5腳THI：溫度比較器(qi)的上(shang)限電(dian)壓。當TEMP電(dian)壓大上(shang)升到THI時，快速充電(dian)結束(shu)。

　　6腳TLO：溫度比(bi)較器的(de)下(xia)限電壓(ya)(ya)。充電初始(shi)，當TEMP電壓(ya)(ya)低于TLO時快速(su)充電被禁止，直到(dao)TEMP電壓(ya)(ya)高于TLO。

　　7腳TEMP：溫度傳(chuan)感器輸(shu)入。

　　8腳FASTCHG：快速(su)充(chong)電狀態輸出(chu)。

　　9腳(jiao)PGM2：可(ke)(ke)編程引腳(jiao)。通過對PGM2和PGM3腳(jiao)電壓的設定(ding)可(ke)(ke)設置快(kuai)速(su)充電的最大允許時間(jian)(33min～264min)。

　　

 

　　圖3 最(zui)大充(chong)電時間(jian)的設定

　　

 

　　圖4 充電速(su)率的(de)設(she)定

　　10腳PGM3：可編程引(yin)腳。除(chu)設(she)定(ding)最(zui)大允(yun)許時(shi)間外，還可設(she)定(ding)快速充(chong)電和涓流充(chong)電的速率。

　　11腳CC：恒流補償輸(shu)入(ru)。

　　12腳(jiao)BATT-：電池組負極

　　13腳GND：系統地。

　　14腳(jiao)DRV：驅動外圍“PNP”。

　　15腳V+：分路調節(jie)器(qi)。V+對BATT-電壓為+5V，為芯(xin)片提供分路電流(5mA～20mA)。

　　16腳REF：參考電(dian)壓(ya)輸出(chu)2V。

   MAX713引腳編程(cheng)控制

 

　　1. 可充電(dian)電(dian)池數(shu)量(liang)控制

　　通過對可編程引腳(jiao)3腳(jiao)PGM0、4腳(jiao)PGM1進行簡單的電(dian)(dian)壓配置(zhi)編程，實現對充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池支數的控制，如圖(tu)2所示。

　　2. 電池充(chong)滿(man)電判斷

　　電(dian)(dian)(dian)池充滿電(dian)(dian)(dian)時，應立即(ji)切(qie)斷充電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)路，防(fang)止過充，保護電(dian)(dian)(dian)池安全。判(pan)斷電(dian)(dian)(dian)池充滿電(dian)(dian)(dian)的方法(fa)很多，如最高電(dian)(dian)(dian)壓控制、最小電(dian)(dian)(dian)流控制、最高溫度控制等(deng)。

　　MAX713采用電(dian)(dian)壓負斜率(lv)(lv)的(de)方法(fa)來判斷電(dian)(dian)池(chi)充(chong)滿電(dian)(dian)。當電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)壓增長出(chu)現負斜率(lv)(lv)后(hou)，MAX713發出(chu)充(chong)滿關機(ji)信號，充(chong)電(dian)(dian)器停止充(chong)電(dian)(dian)。電(dian)(dian)壓負斜率(lv)(lv)控制是一種(zhong)綜合效(xiao)果較好的(de)電(dian)(dian)池(chi)充(chong)滿電(dian)(dian)判斷方法(fa)。即電(dian)(dian)池(chi)充(chong)電(dian)(dian)到(dao)達峰(feng)點前，電(dian)(dian)壓曲線的(de)斜率(lv)(lv)是正值，到(dao)達峰(feng)點后(hou)電(dian)(dian)壓曲線的(de)斜率(lv)(lv)為負值。

　　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(tu)5 AC/DC/變換電路

　　軍用大功率多功能充電器的設計

　　充電(dian)器由(you)AC/DC/變換、充電(dian)控(kong)制(zhi)電(dian)路(lu)、蓄電(dian)池激活電(dian)路(lu)三部分組成。(見圖(tu)5)

　　AC/DC變(bian)換器

　　它由橋(qiao)式整流器、全橋(qiao)逆(ni)變器、高頻變壓整流器及(ji)PWM發生器組成，把220V交流電變換成所需要的各種直流充電電壓。

　　充電控制電路

　　充電(dian)控制電(dian)路(lu)，由可(ke)編程芯片(MAX713)、電(dian)壓取樣電(dian)路(lu)、電(dian)流取樣電(dian)路(lu)等組成。

　　電(dian)壓(ya)取樣(yang)電(dian)路(lu)、電(dian)流取樣(yang)電(dian)路(lu)將采(cai)樣(yang)到的充電(dian)電(dian)壓(ya)、電(dian)流信號(hao)經PID補償電(dian)路(lu)送誤(wu)差(cha)放(fang)大(da)(da)電(dian)路(lu)放(fang)大(da)(da)后(hou)，控制PWM電(dian)路(lu)和過(guo)壓(ya)、過(guo)流保護電(dian)路(lu)。

　　可編程芯片(MAX713)是充(chong)電(dian)(dian)控(kong)制電(dian)(dian)路的核心器件，在(zai)本項目中根(gen)據對(dui)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)容量、電(dian)(dian)壓性質(zhi)的綜合考慮，對(dui)MAX713設定的最大充(chong)電(dian)(dian)時間為(wei)264分鐘，充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流為(wei)C。MAX713的電(dian)(dian)路原理(li)圖如圖6所示。

　　

 

　　圖6 MAX713充電控制(zhi)電路圖

　　蓄電池激活電路

　　蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)放(fang)電(dian)(dian)激活電(dian)(dian)路(lu)(lu)，用于對(dui)記憶、鈍化(hua)(hua)、老化(hua)(hua)電(dian)(dian)池(chi)進行容(rong)量(liang)恢復。激活回路(lu)(lu)采用一個簡單的比較運放(fang)器對(dui)激活電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)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(li)用了集成電路(lu)MAX713的控制功能，優(you)化了各種電路(lu)組(zu)合方式。具有體積小、重量輕、充電電池范圍廣等優(you)點。