基于單片機的電動車智能充電器的設計說明

1、中文摘要：2前言3第一章 充電器原理41.1 蓄電池與充電技術41.2 密封鉛酸蓄電池的充電特性41.3 充電器充電原理51.3.1 蓄電池充電理論基礎51.3.2 充電器的工作原理7第二章 總體設計方案92.1 系統(tǒng)設計92.2 方案策略9第三章 硬件電路設計113.1 電路總體設計113.2 芯片介紹113.2.1 LM358雙運放113.2.2 UC3842單管開關電源123.2.3 EL817光耦合器133.2.4 場效應管K1358143.3 電動車充電器原理與各元件作用的概述153.3.1 充電器原理圖15圖3.5 充電器原理圖153.3.2 各元器件作用概述153.4 功能模塊電

2、路設計163.4.1 第一路通電開始163.4.2 第二路UC3842電路163.4.3 第三路LM358（雙運算放大器）電路173.5 電動車充電器改進方案203.5.1 增加充滿電發(fā)聲提示電路203.5.2 加散熱風扇21第四章 總結與展望22參考文獻23致2423 / 23電動車智能充電器設計與應用中文摘要：本設計介紹了充電器對蓄電池充電的一般原理，從閥控蓄電池部氧循環(huán)的設計理念出發(fā)，研究各種充電方法對鉛酸蓄電池壽命的影響。針對蓄電池充電過程中出現(xiàn)的種種問題，分析現(xiàn)有各種充電方法存在的問題，提出一種可對鉛酸蓄電池實現(xiàn)四段式慢脈沖充電的智能充電器設計方案?？刂崎_關電源的脈沖頻率和占空比，從

3、而調(diào)節(jié)充電電流和電壓，實現(xiàn)對蓄電池的分級慢脈沖充電。這個方案不僅可實現(xiàn)快速充電，同時可以減少析氣，消除硫化，進行均衡充電，從而大延長了鉛酸蓄電池的使用壽命。關鍵詞：慢脈沖充電；蓄電池；充電器；Abstract: The design describes the charger to the battery charger of the general principles, from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study a variety of chargi

4、ng methods for lead-acid battery life implications. For battery charging problems arising in the process, analysis of existing problems in a variety of charging methods, proposed a lead-acid batteries could achieve the Four-slow pulse charge of the intelligent charger design. Control the switching p

5、ower supply pulse frequency and duty cycle, thus regulating charge current and voltage to achieve the classification of the battery charge with slow pulse. This program not only for fast charging, while reducing analysis of gas, to eliminate sulfide, a balanced charge, thus greatly extending the ser

6、vice life of lead-acid batteries.Key words: slow pulse charge; batteries; charger;前言以動力蓄電池為能源的電動車被認為是21世紀的綠色工程，它的出現(xiàn)將汽車工業(yè)的發(fā)展帶入了一個全新的領域。目前，電動車核心部件中的電動機、控制器和車體三大部件在理論和技術上已較為成熟，而另兩大部件蓄電池、充電器的發(fā)展還不能滿足電動車的要求，有一些理論和技術問題還有待攻關，現(xiàn)已成為影響電動交通工具發(fā)展的瓶頸。目前，我國的電動車用動力蓄電池大多為鉛酸蓄電池，這主要是由于鉛酸蓄電池具有技術成熟、成本低、電池容量大、跟隨負荷輸出特性好、無記憶

7、效應等優(yōu)點。當然，也有一些高性能電池，比如鋰電池、燃料電池等。鋰離子電池電動車在已投入試運營，由研制的第二代燃料電池轎車“超越二號”也于2004年5月在的國際氫能大會上露面，但都還未能得到廣泛的推廣應用。鉛酸蓄電池具有價格低廉、供電可靠、電壓穩(wěn)定等優(yōu)點，因此廣泛應用于國防、通信、鐵路、交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門。近年來全密封免維護鉛酸蓄電池其密封好、無泄漏、無污染等優(yōu)點，能夠保證人體和各種用電設備的安全，而且在整個壽命期間，無需任何維護，從而揭開了鉛酸蓄電池發(fā)展歷程新的一頁。眾所周知，通信設備一般都采用免維護電池作為備用電源，許多電子設備必須的不間斷電源系統(tǒng)（UPS）也離不開免維護電池，此外在應急燈

8、、汽車、游艇中也越來越多的選用免維護電池。然而，由于充電方法不正確，充電技術不能適應免維護電池的特殊需求，造成電池很難達到規(guī)定的循環(huán)壽命。雖然近年來蓄電池自身的技術有了不小的進步，但作為其能量再次補充的充電器的發(fā)展非常緩慢，傳統(tǒng)的常規(guī)充電時間過長，快速充電技術至今仍未能完全解決，嚴重地制約著電動車的發(fā)展。所以根據(jù)時代的發(fā)展與要求設計了一款目前市場充電器流行使用的方法，也是技術成熟的一種設計，采用UC3842驅動場效應管的單管開關電源配合LM358雙運放電路設計的智能充電器。第一章 充電器原理1.1 蓄電池與充電技術對于鉛酸、鎘鎳、鎳氫3類以水為溶劑的電解液蓄電池，為了使用上的安全、方便、長壽命

9、和免維護，在全世界化學電源工作者數(shù)代人不懈的努力下，終于從大量的實驗中發(fā)現(xiàn)了"部氧循環(huán)"的理論機制，使得該3類蓄電池所有的充放電反應，能在一個設計完好的帶閥控的密封容器中反復安全進行。即蓄電池在充電和過充電期間，正電極析出的氧到達負電極后，能全部被負電極吸收還原，關系為i（O2析出）=i（O2還原），因而，蓄電池在長期的充放電過程中，不會造成電解液中水的損耗，以此來保證蓄電池的循環(huán)使用壽命與充電的安全。1.2 密封鉛酸蓄電池的充電特性電池充電通常要完成兩個任務，首先是盡可能快地使電池恢復額定容量，另一是使用小電流充電，補充電池因自放電而損失的能量，以維持電池的額定容量。在充

10、電過程中，鉛酸電池負極板上的硫酸鉛逐漸析出鉛，正極板上的硫酸鉛逐漸生成二氧化鉛。當正負極板上的硫酸鉛完全生成鉛和二氧化鉛后，電池開始發(fā)生過充電反應，產(chǎn)生氫氣和氧氣。這樣，在非密封電池中，電解液中的水將逐漸減少。在密封鉛酸蓄電池中，采用中等充電速率時，氫氣和氧氣能夠重新化合為水。過充電開始的時間與充電的速率有關。當充電速率大于時，電池容量恢復到額定容量的以前，即開始發(fā)生過充電反應。只有充電速率小于，才能使電池在容量恢復到后，出現(xiàn)過充電反應。為了使電池容量恢復到，必須允許一定的過充電反應。過充電反應發(fā)生后，單格電池的電壓迅速上升，達到一定數(shù)值后，上升速率減小，然后電池電壓開始緩慢下降。由此可知，電

11、池充足電后，維持電容容量的最佳方法就是在電池組兩端加入恒定的電壓。浮充電壓下，充入的電流應能補充電池因自放電而失去的能量。浮充電壓不能過高，以免因嚴重的過充電而縮短電池壽命。采用適當?shù)母〕潆妷?，密封鉛酸蓄電池的壽命可達年以上。實踐證明，實際的浮充電壓與規(guī)定的浮充電壓相差時，免維護蓄電池的壽命將縮短一半。鉛酸電池的電壓具有負溫度系數(shù)，其單格值為。在環(huán)境溫度為時工作很理想的普通（無溫度補償）充電器，當環(huán)境溫度降到時，電池就不能充足電，當環(huán)境溫度上升到時，電池將因嚴重的過充電而縮短壽命。因此，為了保證在很寬的溫度圍，都能使電池剛好充足電，充電器的各種轉換電壓必須隨電池電壓的溫度系數(shù)而變。1.3 充電

12、器充電原理1.3.1 蓄電池充電理論基礎 理論和實踐證明，蓄電池的充放電是一個復雜的電化學過程。一般地說，充電電流在充電過程中隨時間呈指數(shù)規(guī)律下降，不可能自動按恒流或恒壓充電。充電過程中影響充電的因素很多，諸如電解液的濃度、極板活性物的濃度、環(huán)境溫度等的不同，都會使充電產(chǎn)生很大的差異。隨著放電狀態(tài)、使用和保存期的不同，即使是一樣型號、一樣容量的同類蓄電池的充電也大不一樣。 上世紀60年代中期，美國科學家馬斯對開口蓄電池的充電過程作了大量的試驗研究，并提出了以最低出氣率為前提的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖1所示。實驗表明，如果充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電時間，并且對電池的容量和壽

13、命也沒有影響。原則上把這條曲線稱為最佳充電曲線，從而奠定了快速充電方法的研究方向。圖1.1最佳充電曲線由圖1.1可以看出：初始充電電流很大，但是衰減很快。主要原因是充電過程中產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。在密封式蓄電池充電過程中，部產(chǎn)生氧氣和氫氣，當氧氣不能被與時吸收時，便堆積在正極板（正極板產(chǎn)生氧氣），使電池部壓力加大，電池溫度上升，同時縮小了正極板的面積，表現(xiàn)為阻上升，出現(xiàn)所謂的極化現(xiàn)象。蓄電池是可逆的。其放電與充電的化學反應式如下：PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O   （1）很顯然，充電過程和放電過程互為逆反應?？赡孢^程就是熱力學的平衡過程，為保障電池能夠始終維持在平衡

14、狀態(tài)之下充電，必須盡量使通過電池的電流小一些。理想條件是外加電壓等于電池本身的電動勢。但是，實踐表明，蓄電池充電時，外加電壓必須增大到一定數(shù)值才行，而這個數(shù)值又因為電極材料，溶液濃度等各種因素的差別而在不同程度上超過了蓄電池的平衡電動勢值。在化學反應中，這種電動勢超過熱力學平衡值的現(xiàn)象，就是極化現(xiàn)象。一般來說，產(chǎn)生極化現(xiàn)象有3個方面的原因。1）歐姆極化充電過程中，正負離子向兩極遷移。在離子遷移過程中不可避免地受到一定的阻力，稱為歐姆阻。為了克服這個阻，外加電壓就必須額外施加一定的電壓，以克服阻力推動離子遷移。該電壓以熱的方式轉化給環(huán)境，出現(xiàn)所謂的歐姆極化。隨著充電電流急劇加大，歐姆極化將造成蓄

15、電池在充電過程中的高溫。2）濃度極化電流流過蓄電池時，為維持正常的反應，最理想的情況是電極表面的反應物能與時得到補充，生成物能與時離去。實際上，生成物和反應物的擴散速度遠遠比不上化學反應速度，從而造成極板附近電解質(zhì)溶液濃度發(fā)生變化。也就是說，從電極表面到中部溶液，電解液濃度分布不均勻。這種現(xiàn)象稱為濃度極化。3）電化學極化這種極化是由于電極上進行的電化學反應的速度，落后于電極上電子運動的速度造成的。例如：電池的負極放電前，電極表面帶有負電荷，其附近溶液帶有正電荷，兩者處于平衡狀態(tài)。放電時，立即有電子釋放給外電路。電極表面負電荷減少，而金屬溶解的氧化反應進行緩慢MeeMe，不能與時補充電極表面電子

16、的減少，電極表面帶電狀態(tài)發(fā)生變化。這種表面負電荷減少的狀態(tài)促進金屬中電子離開電極，金屬離子Me轉入溶液，加速MeeMe反應進行?？傆幸粋€時刻，達到新的動態(tài)平衡。但與放電前相比，電極表面所帶負電荷數(shù)目減少了，與此對應的電極電勢變正。也就是電化學極化電壓變高，從而嚴重阻礙了正常的充電電流。同理，電池正極放電時，電極表面所帶正電荷數(shù)目減少，電極電勢變負。這3種極化現(xiàn)象都是隨著充電電流的增大而嚴重。1.3.2 充電器的工作原理目前， 電動自行車主要以鉛酸蓄電池為動力。鉛酸蓄電池的主要優(yōu)點是： 電池容量大、價格便宜并具有無記憶效應;但存在的缺點是： 體積大、重量重和不能過充或過放。根據(jù)鉛酸蓄電池的上述特

17、點， 鉛酸蓄電池的充電過程一般分為四個階段： 涓流充電快速充電均充電浮充電1， 2 ，如圖 1.2 所示圖 1.2 鉛酸蓄電池要求的充電電壓、電流曲線根據(jù)充電前蓄電池殘余電量的不同， 每次充電的時間將有所不同。(1) 涓流充電若蓄電池在充電初期已處于深度放電狀態(tài)，為避免對蓄電池充電電流過大，造成熱失控， 微處理器通過監(jiān)測蓄電池的電壓，對蓄電池實行穩(wěn)定小電流涓流充電。在涓流充電階段，電池電壓開始上升，當電池電壓上升到能接受大電流充電的閥值時則轉入快速充電階段。(2) 快速充電該階段為大電流恒流充電，電池電壓上升較快，當電壓上升至均充電壓閥值時，則轉入均充階段。(3) 均充電該階段為恒壓充電，它可

18、使電池容量快速恢復。這時充電電流逐漸減小，當電流下降至某一固定值時，自動轉入浮充電。(4) 浮充電該階段主要用來補充蓄電池自放電所消耗的能量，此標志著充電過程結束。第二章 總體設計方案2.1 系統(tǒng)設計根據(jù)課題的要求，系統(tǒng)采用開關電源，通過脈沖電流的方式來實現(xiàn)充電的目的。由市電送來的220V交流電經(jīng)整流、濾波后，經(jīng)脈沖變壓器降壓送給蓄電池進行充電。對系統(tǒng)信號進行采樣和控制，將充電的電壓和電流信號反饋回PWM信號發(fā)生器，由PWM信號發(fā)生器控制開關管通斷的占空比完成充電的。當蓄電池的電壓達到額定值后，說明蓄電池已經(jīng)充滿電。控制開關，斷開電源，停止充電。2.2 方案策略用PWM信號發(fā)生器(比如UC38

19、42)實現(xiàn)的方案。蓄電池充電時，電壓、電流采樣電路將蓄電池的電壓、電流信號進行采樣，采樣的信號經(jīng)過各種處理后，分別送進PWM信號發(fā)生器的電壓和電流反饋引腳。PWM信號發(fā)生器對反饋回來的電壓、電流信號進行分析，然后調(diào)整PWM輸出信號的占空比。這個PWM信號送給開關電源開關管，從而便調(diào)節(jié)的開關管在一個周期關斷和導通的時間，也就是控制了高頻變壓器通斷的時間，從而實現(xiàn)控制高頻變壓器輸出電壓和電流的大小。這種方法是目前市場充電器流行使用的方法，也是一種很技術非常成熟的方法。這種方案的優(yōu)點是，技術簡單、成熟、有多年的實用經(jīng)驗、所需的元器件少、成本低。如下2.1方框圖：高頻變壓器蓄電池PWM波形發(fā)生器電流電

20、壓反饋 圖2.1方案方框圖第三章 硬件電路設計3.1 電路總體設計圖3.1電路總體設計方框圖如圖3.1所示，由市電送來的220V的交流雙向濾波抑制干擾進行整流濾波，得到太約300V的直流電送入給高頻脈沖變壓器，高頻變壓器的次級繞組輸出電壓為48V給蓄電池充電。在蓄電池的出口處分別的進行電壓和電流的采樣，采樣信號送入低通濾波器以濾掉諧波的干擾。以UC3842驅動場效應管的單管開關電源，然后再輸出的PWM波形的頻率和占空比，配合LM358個雙運放來實現(xiàn)階段充電方式。3.2 芯片介紹3.2.1 LM358雙運放LM358部包括有兩個獨立的、高增益、部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓圍很寬的單電

21、源使用，也使用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所用可用單電源供電的使用運算放大器的場合。結構如圖3.2;特性：部頻率補償 直流電壓增益高（約100db） 單位增益頻帶寬（約1mhz） 電源電壓圍寬：單電源（330V）雙電源（+-1.5+-15v） 低功耗電流，適合于電池供電 低輸入偏流 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 共模輸入電壓圍寬，包括接地 差模輸入電壓圍寬，等于電源電壓圍 輸出電壓擺幅大（0至vcc-1.5V）圖3.2 LM358引腳圖3.2.2 UC3842單管開關電源圖3.3 UC3842引腳圖-1腳COMP是部誤差

22、放大器的輸出端，通常此腳與2腳之間接有反饋網(wǎng)絡，以確定誤差放大器的增益和頻響。-2腳VFB是反饋電壓輸入端，此腳與部誤差放大器同向輸入端的基準電壓(一般為+2.5V)進行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度。-3腳ISENSE是電流傳感端。在外圍電路中，在功率開關管(如VMos管)的源極串接一個小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉換成電壓，此電壓送入3 腳，控制脈寬。此外，當電源電壓異常時，功率開關管的電流增大，當取樣電阻上的電壓超過1V時，UC3842就停止輸出，有效地保護了功率開關管。-4腳RT/CT是定時端。鋸齒波振蕩器外接定時電容C和定時電阻R的公共端。-5腳GND是接地。-6腳OUT

23、是輸出端，此腳為圖滕柱式輸出，驅動能力是±lA。這種圖騰柱結構對被驅動的功率管的關斷有利，因為當三極管VTl截止時，VT2導通，為功率管關斷時提供了低阻抗的反向抽取電流回路，加速功率管的關斷。-7腳Vcc是電源。當供電電壓低于 16V時，UC3824不工作，此時耗電在1mA以下。輸入電壓可以通過一個大阻值電阻從高壓降壓獲得。芯片工作后，輸入電壓可在+10+30V之間波動，低于+10V停止工作。工作時耗電約為15mA，此電流可通過反饋電阻提供。-8腳VREF是基準電壓輸出，可輸出精確的+5V基準電壓，電流可達50mA。3.2.3 EL817光耦合器對輸入、輸出電信號起隔離作用，光耦合器

24、一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收與信號放大。輸入的電信號驅動發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，在經(jīng)過進一步放大后輸出。這就完成了電-光-電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。它主要通過電光電這種轉換，利用“光”這一環(huán)節(jié)完成隔離功能，因為光信號的傳送不受電場、磁場的干擾，可以有效地隔離電信號，提高電路的抗干擾能力。組成如圖3.4下：圖3.4 EL817部結構圖3.2.4 場效應管

25、K1358作用：場效應管可應用于放大，由于場效應管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器，場效應管可以用作電子開關.場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換，常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換，場效應管可以用作可變電阻.場效應管可以方便地用作恒流源.。它的分類：場效應管分結型、絕緣柵型(MOS)兩大類，按溝道材料：結型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種。按導電方式：耗盡型與增強型，結型場效應管均為耗盡型，絕緣柵型場效應管既有耗盡型的，也有增強型的。主要參數(shù)：Idss飽和漏源電流.是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中，柵極電壓UGS=0時的漏源電流。Up夾斷電壓.是指結型或

26、耗盡型絕緣柵場效應管中，使漏源間剛截止時的柵極電壓。Ut開啟電壓.是指增強型絕緣柵場效管中，使漏源間剛導通時的柵極電壓。gM跨導。是表示柵源電壓UGS  對漏極電流ID的控制能力，即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM是衡量場效應管放大能力的重要參數(shù)。BVDS漏源擊穿電壓。是指柵源電壓UGS一定時，場效應管正常工作所能承受的最大漏源電壓.這是一項極限參數(shù)，加在場效應管上的工作電壓必須小于BVDS。PDSM最大耗散功率，也是一項極限參數(shù)，是指場效應管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率.使用時，場效應管實際功耗應小于PDSM并留有一定余量。IDSM最大漏源電流

27、.是一項極限參數(shù)，是指場效應管正常工作時，漏源間所允許通過的最大電流.場效應管的工作電流不應超過IDSM。3.3 電動車充電器原理與各元件作用的概述3.3.1 充電器原理圖圖3.5 充電器原理圖3.3.2 各元器件作用概述220v交流電經(jīng)T0雙向濾波抑制干擾，D1整流為脈動直流，再經(jīng)C11濾波形成約300V左右的直流電。U1 為TL3842脈寬調(diào)制集成電路。其5腳為電源負極，7腳為電源正極，6腳為脈沖輸出直接驅動場效應管Q1(K1358) 3腳為最大電流限制，調(diào)整R25(2.5歐姆)的阻值可以調(diào)整充電器的最大電流。2腳為電壓反饋，可以調(diào)節(jié)充電器的輸出電壓。4腳外接振蕩電阻R1，和振蕩電容C1。

28、T1為高頻脈沖變壓器，其作用有三個。第一是把高壓脈沖將壓為低壓脈沖。第二是起到隔離高壓的作用，以防觸電。第三是為uc3842提供工作電源。D4為高頻整流管（16A60V）C10為低壓濾波電容，D5為12V穩(wěn)壓二極管， U3(TL431)為精密基準電壓源，配合U2(光耦合器4N35) 起到自動調(diào)節(jié)充電器電壓的作用。調(diào)整w2(微調(diào)電阻)可以細調(diào)充電器的電壓。D10是電源指示燈。D6為充電指示燈。 R27是電流取樣電阻（0.1歐姆，5w）改變W1的阻值可以調(diào)整充電器轉浮充的拐點電流（200300 mA）。3.4 功能模塊電路設計3.4.1 第一路通電開始圖3.6 整流電路 由3.6圖：市電送來的22

29、0V的交流電經(jīng)過T0雙向濾波器，通電開始時，通過雙向濾波器送入D1整流電路，到達C11濾波電容后形成了300V左右的電壓，此電壓一路經(jīng)T1加載到Q1.3.4.2 第二路UC3842電路圖3.7 UC3842電路 第二路由上圖3.7 ：300V的直流電壓經(jīng)過R5，C8，C3為脈寬調(diào)制集成電路U1的第七腳提供啟動電壓，U1的7腳的道啟動電壓后，（7腳電壓高于14V時，集成電路開始工作）強迫U1啟動，6腳輸出PWM脈沖，Q1開始工作，電流經(jīng)R25到地，三腳為最大電流限制，經(jīng)過R23，R3，到R25，調(diào)整R25阻值可以調(diào)整充電器的最大電流。同時，T1變壓器的副線圈產(chǎn)生感應電壓，經(jīng)D3，R12給U1提供

30、可靠電源。T1輸出線圈的電壓經(jīng)D4高頻整流管，低壓濾波電容C10整流濾波后提供了穩(wěn)定的工作電壓。此電壓一路經(jīng)D7（D7起到防止電池的電流倒灌給充電器的作用）給電池充電。四腳外接振蕩電阻R1和振蕩電容C1決定U1的振蕩頻率。3.4.3 第三路LM358（雙運算放大器）電路圖3.8 LM358電路 由3.8圖：LM358有第二路電路得到一個穩(wěn)定的電壓流入R14，再分析第三路經(jīng)R14，D5，C9為（運算放大器的1腳為電源地，8腳為電源正）與其外圍電路提供12V工作電源。D9為LM358提供基準電壓，經(jīng)R26，R4分壓到達LM358A/B的第二腳和第五腳，正常充電時，R27電流取樣電阻上端有0.150

31、.18V左右電壓，此電壓一路經(jīng)R17加載到LM358A的第三腳，從一腳送出高電壓，此電壓一路經(jīng)R18，強迫Q2導通，D6LED紅燈點亮，第二路注入LM358B的6腳，7腳輸出低電壓，迫使Q3關斷，D10LED綠燈熄滅，充電器進入恒流源充電階段。 如圖3.9：圖3.9 恒流充電曲線 當電池電壓上升到44.2V左右時，充電器進入恒壓充電階段，輸出電壓維持在44.2V左右，充電器進入恒壓充電階段，電流逐漸減少，當充電電流減少到200MA-300MA時，R27上端的電壓下降，LM358的三腳電壓低于2腳，1腳輸出低電壓，Q2關斷，D6熄滅。同時7腳輸出高電壓，此電壓一路迫使Q3導通，D10點亮，另一路

32、經(jīng)D8，W1到達反饋電路，是電壓降低，充電器進入涓流充電階段。如圖3.10：圖3.10涓流充電階段4腳振蕩波形6腳輸出波形1到2小時候充電結束。3.5 電動車充電器改進方案圖3.11 增加充滿電發(fā)聲提示電路3.5.1 增加充滿電發(fā)聲提示電路增加充滿電發(fā)聲提示電路原理。如圖3.11所示，圖中左邊是原充電器的發(fā)光指示電路。其中一只雙集成運放中的兩個運放。充電時，LM358A輸出高電平，D6發(fā)光，充滿電時，LM358B輸出高電平，D10發(fā)光。右邊是增加電路，正常充電時，VT基極為高電平截止，充滿電后，VT基極被上面輸出端的低電平正偏置而導通，蜂鳴器發(fā)音提示。VD1VD4是為降低VT射極電位而設置的，

33、否則因為LM358A的高電平與VT發(fā)射極電位差太低而不能使VT在充電時可靠截止。蜂鳴器帶音源的，一般在615v直流電壓圍部都可靠發(fā)聲。此舉可避免充電器長時間接通電源造成充滿電后待機消耗。以與導致蓄電池過充而縮短壽命。3.5.2 加散熱風扇圖3.12 加散熱風扇圖因為沒有加散熱風扇，開關管很易過熱損壞，可用一只小風扇。由圖3.12所示，左邊是開關變壓器與加繞的線圈，用漆包線在變壓器空隙中穿繞35匝而成。線圈輸出的高頻交流電壓由VD整流，C濾波后給風扇M供電。實踐證明，12V風扇在812v圍皆可工作，線圈實際繞的匝數(shù)有實驗確定，由于M工作電流僅有100多ma。因而不會對開關管與電路造成影響。第四章 總結與展望采用以UC3842驅動場效應管的單管開關電源配合LM358雙運放電路設計的智能充電器，能夠實現(xiàn)對電車的蓄電池進行充電，并能夠根據(jù)充電過程自動調(diào)整控制參數(shù)以，可以實現(xiàn)充電過程的無人值守，延長電池的使用壽命。由于設計時間短，在電路設計與充電算法方面還存在不足，有待于以后不斷改進。因電動車智能充電器對可靠性要求很高，因此除了要對整體結構進行合理設計外，還