软件设计 - 基于单片机和SG3525的智能充电电源设计

4、软件充电控制技术

充电控制技术是智能充电器系统软件设计中的核心部分。为了达到最佳充电效果，既实现大电流充电，又同时保护电池，采用多段充电方式，即充电分成涓流、恒流、恒压、浮充4个阶段。

充电器开始工作后，首先检测蓄电池的电池电压，若电池电压低于19V，充电器不工作。若电池电压大于19V而小于21V，说明蓄电池曾经过过度放电，为避免对蓄电池充电时电流过大，造成热失控，利用单片机监测蓄电池的电压，对蓄电池实施稳定的小电流涓流充电，激活蓄电池。当电池电压上升到能接受大电流充电的阈值时，则转入20A大电流恒流充电阶段。在恒流充电状态下，不断检测电池端电压，当电池电压达到饱和电压时，恒流充电状态终止，转而进入恒压充电阶段，此时充电电流逐渐减小，当充电电流减小到额定充电电流的1/10时，转入浮充阶段。浮充阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能量，至此充电过程结束。

软件设计流程图如图5所示。

图5  充电控制流程图

5、 试验结果

基于以上的设计，搭建了试验样机，并测得几个主要波形如图6-8所示。图6为SG3525生成的开关管的驱动波形，图7和图8分别为高频变压器副边电压及充电电源输出电压的波形。需要特别指出的是，充电电源与电池组之间有一个二极管，因此充电电源输出电压和电池组电压并非总是相等。

从试验结果看，在开关管导通瞬间，驱动脉冲上升沿有一定的过冲，这主要是由漏感产生的，综合考虑开关损耗及开关管的开启电压，设计达到了驱动脉冲的要求。图6的准方波输出是全桥变换结构两个桥臂互补对称导通生成逆变电压的体现，图7显示的输出电压稳定可靠，纹波电压小。进一步的试验表明，该电源的电压调整率＜1％。

6、结束语

本蓄电池智能充电电源的设计，以高频开关电源为核心主电路，以ADUC814单片机和SG3525为主控芯片，采用四段式充电方式，能够依据检测参数，自动转换充电状态，故障状态时具有声光报警功能。与传统的蓄电池充电电源相比，该充电电源输出电压波动小，稳定可靠，可提高充电速度，操作简单且易于维护，实用前景广阔。