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250mm×164mm×90mm，重量(liang)為3kg。

　　

 

　　圖1 MAX713封(feng)裝圖

　　MAX713的(de)封裝及引(yin)腳功(gong)能編程描述

　　MAX713的封裝及(ji)引(yin)腳功能

　　1腳VLIMIT：設置單節電(dian)池最大電(dian)壓，電(dian)池組(zu)(BATT+―BATT-)的最大電(dian)壓Em不能超過VLIMIT×(電(dian)池數量n)，且VLIMIT不能超過2.5V，當VLINIT接V+時，Em=1.65n(V)，通常將VLIMIT與VREF連接。

　　

 

　　圖2 電池數量編程

　　2腳BATT+：電(dian)池組正極。

　　3腳PGM0：可編程(cheng)引(yin)腳。

　　4腳(jiao)PGM1：可編程引腳(jiao)。通過對PGM0和PGM1腳(jiao)電(dian)壓的(de)設(she)(she)定可設(she)(she)置(zhi)充電(dian)電(dian)池的(de)的(de)數量，從(cong)1到16。

　　5腳(jiao)THI：溫(wen)度比較(jiao)器的上限(xian)電壓(ya)。當TEMP電壓(ya)大上升到(dao)THI時，快速(su)充電結(jie)束(shu)。

　　6腳(jiao)TLO：溫(wen)度比較器(qi)的下限(xian)電壓。充電初始，當(dang)TEMP電壓低于TLO時快(kuai)速充電被(bei)禁止，直到TEMP電壓高于TLO。

　　7腳TEMP：溫度傳感器輸入。

　　8腳FASTCHG：快速充(chong)電狀態輸出。

　　9腳(jiao)PGM2：可(ke)編(bian)程(cheng)引(yin)腳(jiao)。通過對PGM2和PGM3腳(jiao)電壓的設定可(ke)設置快速充電的最大允許時間(33min～264min)。

　　

 

　　圖(tu)3 最大(da)充電時間的(de)設定

　　

 

　　圖(tu)4 充電速(su)率的設定

　　10腳(jiao)PGM3：可編(bian)程引(yin)腳(jiao)。除設定最大允許時間外，還可設定快速(su)充電和(he)涓流充電的速(su)率。

　　11腳CC：恒流補(bu)償輸入。

　　12腳BATT-：電(dian)池組負極

　　13腳GND：系統地。

　　14腳(jiao)DRV：驅動外(wai)圍“PNP”。

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

　　16腳REF：參考電壓輸出2V。

   MAX713引(yin)腳編程控制

 

　　1. 可充電電池(chi)數量(liang)控(kong)制

　　通過對可(ke)編(bian)(bian)程引腳(jiao)3腳(jiao)PGM0、4腳(jiao)PGM1進行簡單的電(dian)壓(ya)配置編(bian)(bian)程，實現(xian)對充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)支(zhi)數的控制，如圖2所(suo)示。

　　2. 電池充滿電判(pan)斷

　　電池充滿電時，應(ying)立即切斷充電電路，防止過充，保(bao)護電池安全。判(pan)斷電池充滿電的方法很多(duo)，如最(zui)高電壓控(kong)制、最(zui)小電流控(kong)制、最(zui)高溫(wen)度(du)控(kong)制等(deng)。

　　MAX713采用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)負斜(xie)率(lv)的(de)(de)方(fang)法(fa)來(lai)判斷電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)滿電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)增長出現負斜(xie)率(lv)后(hou)，MAX713發出充(chong)(chong)滿關機信號，充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)停止充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)負斜(xie)率(lv)控制是一(yi)種綜合效果較好的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)滿電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)判斷方(fang)法(fa)。即電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)到達(da)峰點前(qian)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)曲(qu)線的(de)(de)斜(xie)率(lv)是正值，到達(da)峰點后(hou)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)曲(qu)線的(de)(de)斜(xie)率(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5 AC/DC/變換電路

　　軍用大功率多功能充電器的設計

　　充電(dian)(dian)器(qi)由AC/DC/變換、充電(dian)(dian)控(kong)制電(dian)(dian)路、蓄(xu)電(dian)(dian)池激活(huo)電(dian)(dian)路三部(bu)分組成。(見圖(tu)5)

　　AC/DC變換器

　　它由橋式整流器、全(quan)橋逆變(bian)器、高(gao)頻變(bian)壓整流器及PWM發生(sheng)器組成(cheng)，把220V交流電(dian)變(bian)換成(cheng)所(suo)需要的各種直流充電(dian)電(dian)壓。

　　充電控制電路

　　充電(dian)控制電(dian)路(lu)，由可編程(cheng)芯(xin)片(MAX713)、電(dian)壓取樣(yang)電(dian)路(lu)、電(dian)流取樣(yang)電(dian)路(lu)等組(zu)成。

　　電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)取樣(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)取樣(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)將采(cai)樣(yang)到的(de)充電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)信號經PID補償電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)送誤差(cha)放大電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)放大后，控制PWM電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)和過(guo)壓(ya)、過(guo)流(liu)(liu)保護電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)。

　　可編程芯片(MAX713)是充電控制電路的(de)核心(xin)器件(jian)，在本項目(mu)中根據對充電電池容量、電壓性(xing)質的(de)綜合考慮，對MAX713設定的(de)最大充電時(shi)間為(wei)264分鐘，充電電流為(wei)C。MAX713的(de)電路原(yuan)理圖如圖6所示。

　　

 

　　圖6 MAX713充電控制電路圖

　　蓄電池激活電路

　　蓄電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)激(ji)活電(dian)(dian)路，用(yong)(yong)于對(dui)記憶、鈍化、老化電(dian)(dian)池進行(xing)容(rong)量恢(hui)復。激(ji)活回路采(cai)用(yong)(yong)一(yi)個(ge)簡單的比(bi)較運放器對(dui)激(ji)活電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流進行(xing)控制。

　

 

　　綜上所述，本文設計的大功率多功能充電器充(chong)分利用了(le)集成電(dian)路(lu)MAX713的控制功能(neng)，優化了(le)各種(zhong)電(dian)路(lu)組合(he)方式。具(ju)有體積小、重量輕、充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)范圍(wei)廣等優點。