500W鉛酸蓄電池充電系統(tǒng)設(shè)計

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 W鉛酸蓄電池充電系統(tǒng)設(shè)計 隨著各種電動汽車的發(fā)展，動力電池充電器的需求將越來越多。充電器質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到電池性能的發(fā)揮及壽命、充電器本身的智能化關(guān)系到用戶的使用方便及電力系統(tǒng)電力計費等管理問題。不同電池，特點不同，充電策略也不相同。如將一種電池的沖電器做好了，就容易將技術(shù)向其他電池類型拓展。本選題具有實用性，對電賽方向人才培養(yǎng)也有針對性。 主要功能指標： 輸入電壓單相50HZ ?10%，電壓有效值波動范圍220V ?20%，即有效值為176V-264V; 輸出直流額定電壓50V; 輸入端加功率因數(shù)校正，功率因數(shù)90 %; 充電初期效率大于80%; 輸入電流失真度

2、小于4%; 充電過程分為激，快充和浮充； 具有溫度檢測功能，可根據(jù)電池和環(huán)境溫度改變充電策略； 具有友好的人機界面，可對充電策略開展調(diào)整； 散熱方式：風冷。 主電路的整體框圖 濾波電路： EMI濾波電路 C1和L1組成第yi級EMI濾波 C2、C3、C4與L2組成第二級濾波。 L1，L2為共模電感 整流及功率因數(shù)校正電路： 整流橋： 流經(jīng)二級管電流ID=3.55A 二極管反向電壓V=373V 考慮實際工作情況應(yīng)選BR601（35A/1000V）； 功率因數(shù)校正： 方案：BOOST型拓撲構(gòu)造具有輸出電阻低，硬件電路及控制簡單，技術(shù)成熟，應(yīng)選用BOOST構(gòu)造； 芯片選擇：TI公司的UCC28019

3、可控制功率輸出為100W-2KW，功率因數(shù)可提高到0.95，符合設(shè)計要求，故此次設(shè)計選用該款芯片； 電路圖 整流及功率因數(shù)校正電路 DC-DC主拓撲構(gòu)造： 方案選擇： 在開關(guān)管承受峰值電流和電壓的情況下，全橋輸出功率為半橋的兩倍，并切在功率大于500W時，全橋相對于半橋更合適，故本次設(shè)計采用全橋拓撲。 功率開關(guān)管選擇： 經(jīng)過整流濾波后電壓很大值為373V，很大初級電流為3.5A 考慮實際工作情況選擇FQA24N50 （24A/500V/0.2） 輸出整流二極管： 整流二極管要承受的很大反相電壓為100V，電流為10A，考慮實際工作情況，我們選用MUR3060（600V/30A） 全橋電路圖：

4、全橋電路圖 整流濾波輸出電路： 整流濾波輸出電路 驅(qū)動電路 PWM信號通過光耦隔離，經(jīng)過反相器進入半橋IR2110 ，如下圖的Q1、Q2半橋驅(qū)動電路，Q3、Q4驅(qū)動電路與此電路相同。 輔助電源供電： 本設(shè)計系統(tǒng)供電采用另制輔助電源，系統(tǒng)框圖如下： 系統(tǒng)框圖 本供電系統(tǒng)可提供穩(wěn)定的12V，5V，-12V電壓，且效率較高。 智能控制： 智能控制電路設(shè)計 電源PWM控制部分 本設(shè)計采用的電源重心控制部分的芯片為美國通用公司芯片SG3525.控制電路如圖： 控制電路 采樣電路 采樣電路 熱保護電路 本設(shè)計系統(tǒng)可以檢測電池溫度，充電器溫度，當電池過溫時會關(guān)閉PWM的輸出波形，使電路停止工作，同時單片時機

5、報警提示，當充電器過溫時，風冷系統(tǒng)會開啟，如果溫度繼續(xù)升高，則充電器會停止工作。 過流，短路保護電路 當電流過大，超過12A，電路會限流報警提示，在充電器啟動之前會開展短路檢測，當電阻小于0.5時認為電路故障，并報警提示。 系統(tǒng)軟件構(gòu)造 系統(tǒng)軟件構(gòu)造 四階段充電控制策略： 四階段充電策略解析： 激活充電：充電器開始工作后單片機采集采集蓄電池端電壓檢測，若電壓過低說明曾過度放電，為防止充電電流過大，實行小電流激活。 恒流充電：恒流充電為10A. 恒壓充電：恒壓充電電壓為59V. 涓流浮充：當充電電流下降到恒流下的0.1倍式，即1A時，采用涓流浮充。 四階段充電策略保證充電初期能激活修復(fù)蓄電池，使蓄電池更經(jīng)久耐用，末期不過充，又能到達充滿的目的。 電源系統(tǒng)抗干擾 硬件抗干擾技術(shù) 電源EMC設(shè)計：整流