基于PIC單片機的智能充電器的設計與實現

鉛酸電池是目前大容量電池的主要品種，其制造成本低、容量大、價格低廉，使用范圍非常廣泛。鉛酸電池的基本充電方式有兩種：恒壓充電和恒流充電。如果單獨采用一種辦法，比如恒流法，則在充電后期由于充電電流不變，容易使容量下降而提前報廢。單獨采用恒壓法，充電初期電流過大，可能致使電極活性物質脫落，后期電流又過小，形成長期充電不足，影響蓄電池的使用壽命[1]。因此，充電器大部分都是綜合采用兩種辦法的多階段充電方式。近年來，先恒流、再恒壓、最后恒壓浮充的三階段充電方式被逐漸接受。

目前，三階段充電方式主要采用模擬控制的方案。雖然具有實時性好、帶寬高的優勢，但其硬件電路復雜，控制不靈活。為此，本文設計了一種數字控制的充電器，采用單片機作為控制回路的核心，通過電壓、電流實時采樣，從而控制輸出電壓和輸出電流，實現了三階段充電策略，可智能靈活的控制蓄電池的充電，提高蓄電池的利用效率，并有助于提高蓄電池的使用壽命和性能。

2充電器電源結構

系統的總體設計框圖如圖1所示。主要由3部分組成：第一部分為開關電源部分，采用反激DC/DC變換器；第二部分為電壓、電流采樣電路；第三部分為單片機核心的pWM輸出，再經驅動電路驅動反激電路。

系統由電壓采樣電路、電流采樣電路實時分別采樣電壓、電流，將采樣的電壓、電流各自送單片機的RA0、RA1,經過單片機內部的A/D轉換模塊轉化為數值，然后依據編寫的軟件進行對應操作，由pWM模塊得到相應的占空比，再由RC2將占空比送到驅動電路，用于驅動反激電路的開關管，從而在輸出端得到相應的電壓或電流對鉛酸電池進行充電。

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