基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究浅论

由于传统的蓄电池充电池的结构过于简单,使得充电方法单一,不能及时地对充电方式进行调整,对充电的条件也做了一定的限制。而基于单片机的蓄电池智能充放电控制器则很好的解决了这些问题,让系统的灵活性增强,还可以节省成本。本文通过结合了蓄电池的充放电原理对基于单片机的蓄电池智能充放电控制器进行了研究。     

单片机控制太阳能充电控制器

针对目前太阳能充电控制器对蓄电池的保护不够充分,蓄电池的寿命缩短这种情况,研究确定了一种基于单片机Atmega16的太阳能充电控制器的方案。本设计使用低功耗、高性能的Atmega16单片机作为核心器件对整个电路进行控制。系统硬件电路由太阳能电池充电电路、电压采集和显示电路、单片机控制电路和RS-485串口通信电路组成,主要实现对蓄电池电压的采集和显示。软件部分依据PWM（pulse width modulation）脉宽调制控制策略,编制程序使单片机输出PWM控制信号,控制信号将实现对功率开关器件MOS管开通与关断的控制,从而实现太阳能极板对蓄电池的充电控制[1]。根据控制器的要求,编制软件程序,软件实现蓄电池高效率充电,使蓄电池不过充、过放,保护蓄电池,延长蓄电池使用寿命。     

基于模糊控制的镍氢电池充电器

文中设计了一款智能快速充电器。采用模糊控制原理进行蓄电池的充电控制,确定了模糊控制器的结构和算法,进行了双输入单输出模糊控制器的设计。该充电器以单片机为核心,运用开关电源技术,采用恒流脉冲充电与模糊控制相结合的充电方法,在保证蓄电池循环寿命不受损害的前提下,大大提高了充电速度。     

铅酸蓄电池快速充电模糊控制技术研究

针对铅酸蓄电池充电过程具有非线性、时变性、滞后性的特点,提出模糊控制充电的思想,设计了双输入/单输出模糊控制器。确定充电模糊控制器的总体结构以及模糊输入和模糊输出,建立了模糊控制规则表,给出了推理步骤以及反模糊化方法,构建了快速充电系统。实验证明,采用新型控制策略的充电方法对蓄电池充电,可减少充电时间,提高充电效率,具有重要的实际意义和推广价值。     

基于嵌入式的分布式电源节能控制系统的设计与实现

分布式电源改变了传统节能调度方法的刚性特征,使传统节能调度模式无法适应分布式电源的功耗管理的多样性需求,节能效果较差。因此,设计基于嵌入式的分布式电源节能控制系统,系统中的控制器通过温度采集模块获取电源温度,传递给控制执行电路,调控电源运行状态。充电电路将采集到的蓄电池电压值反馈给控制器,微控制器对电压值进行A/D变换,按照蓄电池电压值分析蓄电池电量,对蓄电池充电、放电过程进行管理。通过CAN总线接口,完成CAN总线数据的收发,实现电源功耗的网络化远程控制。软件设计中,给出LPC11C14控制器软件流程,电源控制软件流程图以及关键代码。实验结果表明,所设计系统对分布式电源进行节能控制的控制能力高、节能效果显著。     

基于Atmega48太阳能充电控制器的设计

采用先进的PWM(PulseWidthModulation)脉宽调制的方法来给蓄电池充电,硬件主要通过Atmega48微控制器的PWM口,利用软件编程的方法来实现对占空比大小的控制,从而达到控制蓄电池充电电压的目的。对于蓄电池的电压采用时刻在线检测的方法进行测量,来预防蓄电池的过充和过放现象,保护蓄电池,提高蓄电池的使用寿命。控制器同时还应具备控制蓄电池是否对负载供电的功能,当蓄电池的电压高于过放电压,控制器控制蓄电池向负载供电;当蓄电池的电压处于过放状态时,控制器控制蓄电池停止向负载的供电,在此过程中,控制器对于蓄电池的保护作用是至关重要的。     

小功率智能型太阳能控制器的设计

主要针对小功率太阳能光伏系统中铅酸蓄电池使用寿命短、充电效率低、功能单一等问题,在对常规充电方法的分析对比基础上,提出了采用快速PWM动态恒压充电法。很大程度上满足了小功率光伏系统对控制器的特殊要求。并根据这一理论设计了一种充电效率高、工作可靠、智能化的太阳能控制器,显著地延长了蓄电池的使用寿命,扩大了系统的控制功能。     

蓄电池快速充电控制器MAX713/MAX712及其应用

本文介绍了蓄电池及其管理技术的发展,讨论了一种镍镉/镍氢蓄电池快速充电控制器MAX713/MAX712的工作原理,及其线性模式和开关模式两种工作方式,并给出了相应的实验结果。     

光伏系统中蓄电池的充电保护IC电路设计

在蓄电池的充电管理以及保护中,使用单片机控制或者使用分立元件构成的控制器电路复杂并且占用面积大、功耗高,使其在很多场合特别是在光伏系统中的使用受到限制。为了解决蓄电池充电和保护电路的分离以及占用面积较大的问题,设计了采用CSMC 0.6μm CMOS工艺实现的集蓄电池充电和保护功能于一身的IC,可以实现对免维护铅酸蓄电池的浮充充电以及过充、过放、过流保护。采用Cadence中的Spectre,对电路进行了分析设计与初步的前端仿真,达到了基本的设计要求。     

太阳能与市电互补照明控制器的研究

文中介绍了一款以单片机为控制核心的太阳能与市电互补照明系统控制器的设计。控制器通过对蓄电池充电开关、放电开关和市电供电开关的控制,实现了系统中蓄电池管理和系统运行控制等功能。本文对该控制器的工作原理、硬件配置、软件设计、功能进行了详细论述,对其功能和工作特性进行了测试分析。结果表明,控制器各项功能完成良好,具有较高的实用价值和良好的应用前景。     

基于STC12C5410AD的太阳能路灯控制器设计

介绍了以单片机为核心的太阳能路灯控制器的设计,对系统的硬件和软件设计做了说明.系统以较少的按键实现了参数设置,采用PWM技术对蓄电池进行充电管理,采取了负载过流、短路保护措施.系统具有可靠性高、操作简单等特点.     

一种基于单片机实时显示太阳能充放电控制器设计

光伏系统对铅酸蓄电池充放电的过程中,蓄电池的过度充放电会大大折损蓄电池的使用寿命。文章利用ATMEL公司生产的8 bit高档单片机ATmega16,设计了一种基于单片机的实时动态显示充放电控制器。实时的监控蓄电池的充放电状态,并对铅酸蓄电池的充电进行了温度补偿保护,将蓄电池的充放电设置在一个合理的范围内,大大减小了不当充电对蓄电池寿命损耗的影响,提高了蓄电池的使用寿命。     

自动气象站光伏控制器的设计

为解决自动气象站独立光伏供电系统充电效率低、输出单一的问题,同时提高电源的使用效率。在此利用bq24610芯片和ATmega16L单片机设计了一款具有输出±12V的新型光伏控制器。该控制器实时检测蓄电池端电压,采用合理并精确的充放电控制策略对蓄电池进行充放电,同时还具有过充过放保护、防反充保护功能,有效地保护了蓄电池和延长了蓄电池的使用寿命。通过实验测试和实际应用,验证了该控制器的设计合理性和系统稳定性。     

电动汽车电池智能充电系统设计与实现

在传统充恒压、恒流和阶段充电方法的基础上,理论上借鉴了带放电的电流PWM波控制快速充电方法,设计了采用MSP430F2274单片机作为控制器实现的智能充电系统,并阐述了其软件和硬件设计。通过实验数据分析,智能充电系统缩短了汽车铅酸电池充电时间,提高了电池能量接受率率。还新增设了蓄电池的快速充电器的上位机数据管理系统,监控人员可实时监控电池充电状态,查询历史数据,为进一步研究开发快速充电技术提供了有力支持。该方案对提高充电系统的快速性,降低成本和能耗,有一定的参考价值。     

基于BQ24610的质子膜燃料电池应急供电系统

设计了一种基于BQ24610的质子膜燃料电池(PEMFC)和锂聚合物电池混合供电的100W应急供电系统.系统由质子膜燃料电池、燃料电池控制器、锂电池充电管理、锂聚合物电池和系统控制器组成.并实际制作了样机,测试系统各项数据和指标,均达到预期目标,取得了良好的社会效益和经济效益.     

Design of a Charge Equalizer Based on Battery Modularization

The charge equalizer design for a series-connected battery string is very challenging because it needs to satisfy many requirements, such as implementation possibility, equalization speed, equalization efficiency, controller simplicity, size and cost issues, voltage and current stress, and so on. Numerous algorithms and circuits were developed to meet the foregoing demands, and some interesting results have been obtained. However, for a large number of cells, for example, 80 or more batteries, the previous approaches might not easily satisfy the foregoing requirement. To overcome these difficulties, we propose a charge equalizer design method based on a battery modularization technique. In this method, a very long battery string is divided into several modules, and then, an intramodule equalizer and an outer-module equalizer are designed. This battery modularization scheme effectively reduces the number of cells that we consider in an equalizer design procedure; thus, the design of a charge equalizer becomes easier. Furthermore, by applying the previously verified charge equalizers to the intramodule and the outer module, we can make the equalizer design more flexible. Several examples and experimental results are presented to demonstrate the usefulness of the charge equalizer design method.      

Intelligent control battery equalization for series connected lithium-ion battery strings

An intelligent battery equalization scheme based on fuzzy logic control is presented to adaptively control the equalizing process of series-connected lithium-ion batteries. The proposed battery equalization scheme is a bidirectional dc-dc converter with energy transferring capacitor that can be used to design the bidirectional nondissipative equalizer for a battery balancing system. Furthermore, it can be designed as a ripple-free converter for improving the input current distortion of the battery charge supply power system. A fuzzy-logic-controlled strategy is constructed with a set of membership functions to prescribe the cells equalizing behavior within a safe equalizing region for rapid cell voltage balancing. The simulation and experimental results show the advantage of the predicted equalizing performance of the lithium-ion battery stacks. The proposed fuzzy logic control battery equalization controller can abridge the equalization time about 32%. The proposed method maintains safe operation during the charge/discharge state in each lithium-ion cell of the battery strings.     

一种锂电池电量监测电路设计方法

针对常见锂电池过压过流保护、电池电量监测问题,提出一种实用的解决方案,该方案采用DS2762芯片作为核心器件,配合必须的外围器件完成对锂电池的监测,通过数据线与主控制器交换信息,为主控制器提供电池的各种状态信息。该电路方案性能优良,扩展性强,可以广泛应用于各类电子设备,完成对电池的全面监控和管理。     

基于BQ24610的智能锂电池充电系统设计

BQ24610是TI公司推出的一教比较先进的,面向5V至28V电压输入的锂离子电池供电应用开关模武独立电池充电器IC。基于便携武分子筛制氧机的电源管理的设计需求,经过对一系列芯片原理、性能、参数设置的分析讨论,最后我们选用BQ24610芯片作为该电源管理部分的主控制芯片,结合部分外围电路,实现该设计的电源的自动选择、内部回路补偿、内部软启动、动态电源管理（DPM）、精确的充电电流与电压调节、预充电、充电终止、适配器电流调节以及充电状态监控等功能。最后把该设计制成实验板,经过反复调试,测试结果实现了预期性能指标。     

大功率锂电池的充放电管理器控制技术研究

对锂电池CDM（充放电管理器）的原理进行了分析,研究了一种可以根据直流母线电压和电池电压情况自动进行充／放电切换的一端稳压一端限压稳流的控制策略,并通过CAN通信实现了与BMC（电池控制器）和液晶显示控制器的数据传输。最后,在10kW双向DC／DC变换器样机上实现了充放电管理控制策略和数据的实时收发,并给出了实验波形和测试数据。