• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

向大家介绍一款变电流脉冲充电器

花费了三年的心血,今年推出了一款新型充电器,现在把图纸贴出来,与大家共享.当然,如果你过分讲究成本,就不用看了,我们不想作垃圾产品,而是想实实在在为社会、为我们国家的电动车行业作点事情.1127865177.doc
全部回复(349)
正序查看
倒序查看
2005-09-28 08:19
设计的不错,有新意.和现在市场上的电动车充电器完全不同.能不能把pcb图发给我?还有,您的成本是多少?
0
回复
abt-bj
LV.9
3
2005-09-28 08:59
我也试验过这个芯片做铅酸蓄电池的充电器的控制.对您的图纸有一点点改进意见.但是,要先理解您的意图.有的地方没有看懂.请楼主继续介绍好吗?
1、4脚GP3的作用是什么?
2、是靠GP4的可调占空比输出来调整输出电流吗?
3、电源是恒压电源吗?没有限流吗?
0
回复
classtwo
LV.6
4
2005-09-28 09:15
@abt-bj
我也试验过这个芯片做铅酸蓄电池的充电器的控制.对您的图纸有一点点改进意见.但是,要先理解您的意图.有的地方没有看懂.请楼主继续介绍好吗?1、4脚GP3的作用是什么?2、是靠GP4的可调占空比输出来调整输出电流吗?3、电源是恒压电源吗?没有限流吗?
您说的很对,是靠GP4的可调占空比输出来调整输出电流的.
电源不完全是恒压的,您可以看到图纸中的R36电阻,调节这个电阻的大小可以限制最大功率的输出.可以避免在极端情况下,对电源的损坏.
GP3是内部程序的需要,有一点上电复位的功能,但不全是.
0
回复
classtwo
LV.6
5
2005-09-28 09:30
对不起,PCB图我现在还不能提供.原材料成本在52元左右.
0
回复
ysun
LV.6
6
2005-09-28 09:35
@classtwo
您说的很对,是靠GP4的可调占空比输出来调整输出电流的.电源不完全是恒压的,您可以看到图纸中的R36电阻,调节这个电阻的大小可以限制最大功率的输出.可以避免在极端情况下,对电源的损坏.GP3是内部程序的需要,有一点上电复位的功能,但不全是.
你能介绍一下你的设计思路吗,你这个电源是否从头到尾都是脉冲充电?还有是给48V电池充电吗?
0
回复
classtwo
LV.6
7
2005-09-28 09:49
@ysun
你能介绍一下你的设计思路吗,你这个电源是否从头到尾都是脉冲充电?还有是给48V电池充电吗?
你所的很对,图中的电路是给48V电池充电的.
本软件主要由初始化、预处理、快速脉冲充电和涓流充电四个部分成.
1 初始化
在程序的初始阶段应首先对 PIC12C672单片机进行初始化操作,包括设置 I/O 端口的输入输出状态,设置 PLL 锁相环电路参数,设置 TIM 定时器参数等等.
2  预处理 预处理阶段是进入快速充电前的准备工作
程序初始化后,首先设置 A/D 转换参数和通道,检测电池的端电压.将
检测数据同理论经验值比较, 判断电池的类别以及是否连接正确.对端电压低的电池,采用短时间的脉动电流充电,这样有利于激活电池内的化学反应物质,部分恢复受损的电池单元.对端电压在标称范围内的电 池选择相应的充电控制模块和算法,对端电压不在标称范围内的电池,软件自动将其剔除,停止充电.
3 快速充电
按预定的充电控制模块和算法设置PIC12C672单片机,打开中断使能位,
开始快速充电.快速充电时,PIC12C672单片机必须不断检测以下几项关键技术指标:电池是否出现断路、电池是否达到规定的安全电压、电池是否满足-△V条件.其中电池的断路主要通过检测采样电阻上的电压的大小来判断.
电池的端电压检测使用PIC12C672单片机的片上8位高精度 A/D 模块,采用中断控制方式,这样可节省 PIC12C672 单片机在 A/D 转换期间的等待时间.端电压检测的数据,通过充电算法计算电池的电压负增长-△V是否满足快速充电终止条件,时实修改PIC12C672单片机PWM的输出参数,控制充电电流的大小.
4 涓流充电
快速充电结束后,PIC12C672单片机自动转入涓流充电模式,补偿电池因自放电而损失的电量,这样可使电池总处于充足电的状态.
0
回复
abt-bj
LV.9
8
2005-09-28 10:27
给什么电池充电?
0
回复
classtwo
LV.6
9
2005-09-28 10:29
@abt-bj
给什么电池充电?
铅酸蓄电池
0
回复
abt-bj
LV.9
10
2005-09-28 10:35
@classtwo
铅酸蓄电池
给铅酸蓄电池不能够使用-△作为充满电判断!
产生-△的条件是正极板大量析氧,负极板进行氧复合,快速的氧复合,形成较大的氧复合电流,形成电池内阻下降.问题是,开口的铅酸蓄电池正极板析氧,都从开口处排气了,密封电池的排气阀开启气压也比较第,所以,除非高内压的铅酸蓄电池才有-△,而目前国内极少见到这样的高内压的铅酸蓄电池.所以,目前国内铅酸蓄电池采用-△判断是不可行的.仅仅对奥铁马、霍克的高内压电池才有效.
0
回复
abt-bj
LV.9
11
2005-09-28 10:45
@abt-bj
给铅酸蓄电池不能够使用-△作为充满电判断!产生-△的条件是正极板大量析氧,负极板进行氧复合,快速的氧复合,形成较大的氧复合电流,形成电池内阻下降.问题是,开口的铅酸蓄电池正极板析氧,都从开口处排气了,密封电池的排气阀开启气压也比较第,所以,除非高内压的铅酸蓄电池才有-△,而目前国内极少见到这样的高内压的铅酸蓄电池.所以,目前国内铅酸蓄电池采用-△判断是不可行的.仅仅对奥铁马、霍克的高内压电池才有效.
如果改为电压判断,6脚的VREF没有基准好像问题比较大.
0
回复
abt-bj
LV.9
12
2005-09-28 10:47
@classtwo
铅酸蓄电池
铅酸蓄电池如果采用去极化脉冲的效果比较好.本电路没有去极化是一个很大的遗憾.
0
回复
abt-bj
LV.9
13
2005-09-28 10:49
@abt-bj
如果改为电压判断,6脚的VREF没有基准好像问题比较大.
电压判断,对温度还比较敏感,还需要加温度检测.芯片的接口不够了.
这样,增加VREF、温度检测、去极化,需要增加3个接口.
0
回复
classtwo
LV.6
14
2005-09-28 10:52
@abt-bj
铅酸蓄电池如果采用去极化脉冲的效果比较好.本电路没有去极化是一个很大的遗憾.
我们也知道去极化脉冲的效果比较好,但是成本已经不允许我们这么做了!
0
回复
abt-bj
LV.9
15
2005-09-28 10:56
@classtwo
我们也知道去极化脉冲的效果比较好,但是成本已经不允许我们这么做了!
在正脉冲以后,采用延迟单脉冲来驱动去极化脉冲.这个电路比较好搭.
0
回复
classtwo
LV.6
16
2005-09-28 11:05
@abt-bj
给铅酸蓄电池不能够使用-△作为充满电判断!产生-△的条件是正极板大量析氧,负极板进行氧复合,快速的氧复合,形成较大的氧复合电流,形成电池内阻下降.问题是,开口的铅酸蓄电池正极板析氧,都从开口处排气了,密封电池的排气阀开启气压也比较第,所以,除非高内压的铅酸蓄电池才有-△,而目前国内极少见到这样的高内压的铅酸蓄电池.所以,目前国内铅酸蓄电池采用-△判断是不可行的.仅仅对奥铁马、霍克的高内压电池才有效.
您这个问题提的非常好,但实际上,密封免维护铅酸蓄电池是完全能够产生-△的!这是我们参与合作的美国Auto Meter公司做了近三年实验研究和数据采集得出的结论.有关这方面的具体数据,我们可以在合适的时候提供给您.
0
回复
abt-bj
LV.9
17
2005-09-28 11:06
本方案最根本的问题是采用了-△V判断电池充满电的判断.既然有7脚的ADC电压检测,就可以做电压判断,把6脚接入VREF,电压判断就可以使用了.

去极化脉冲,可以采用充电脉冲的负沿触发延迟的单稳形成去极化脉冲.
而检测温度就不得不放弃了.
0
回复
classtwo
LV.6
18
2005-09-28 11:07
@abt-bj
如果改为电压判断,6脚的VREF没有基准好像问题比较大.
您这点我没明白是什么意思.
0
回复
abt-bj
LV.9
19
2005-09-28 11:14
@classtwo
您这点我没明白是什么意思.
铅酸蓄电池的电压具备温度特性.如果采用电压检测,就要与环境温度结合,这样可以避免铅酸蓄电池冬季的欠充电和夏季的过充电.电池的温度系数可以按照-4mV/℃/单格 来考虑.
0
回复
abt-bj
LV.9
20
2005-09-28 11:17
@classtwo
您这个问题提的非常好,但实际上,密封免维护铅酸蓄电池是完全能够产生-△的!这是我们参与合作的美国AutoMeter公司做了近三年实验研究和数据采集得出的结论.有关这方面的具体数据,我们可以在合适的时候提供给您.
如果这个充电器仅仅是单纯为特殊的具备-△特性的电池准备的可以,对国内大多数铅酸蓄电池是不行的.对此,我可以断言!
0
回复
classtwo
LV.6
21
2005-09-28 11:32
@abt-bj
电压判断,对温度还比较敏感,还需要加温度检测.芯片的接口不够了.这样,增加VREF、温度检测、去极化,需要增加3个接口.
再加入温度检测、去极化等功能后,对于产品本身性能而言肯定是又有所提高,但对于市场而言,恐怕是不会接受的.
您也知道我国电动车充器行业现在的状况,最便宜的48V充电器市场价只有28元!对于此,每个想做好的充电器的厂家是不得不考虑的问题.
0
回复
classtwo
LV.6
22
2005-09-28 11:36
@abt-bj
本方案最根本的问题是采用了-△V判断电池充满电的判断.既然有7脚的ADC电压检测,就可以做电压判断,把6脚接入VREF,电压判断就可以使用了.去极化脉冲,可以采用充电脉冲的负沿触发延迟的单稳形成去极化脉冲.而检测温度就不得不放弃了.
采用-△V判断电池充是否满电只是条件之一,另外还有有7脚的ADC电压检测等.
0
回复
abt-bj
LV.9
23
2005-09-28 11:37
@abt-bj
如果这个充电器仅仅是单纯为特殊的具备-△特性的电池准备的可以,对国内大多数铅酸蓄电池是不行的.对此,我可以断言!
铅酸蓄电池产生-△V的道理与氢镍电池和镉镍电池的原理是一致的.在正极板大量析氧以后,形成了电池内部的高气压.如果电池的开阀压比较高,负极板氧复合加大,形成氧复合电流.这时候电池内部的气压达到80kpa以上,温度也高达80℃.电池外壳如果采用ABS,就已经接近了ABS塑料的玻璃点温度,在高内压作用下电池外壳会变形.这样,电池外壳就必须采用耐高温的工程塑料.电池的排气阀也要采用类似于氢镍电池的排气阀,而不能够使用目前国内大多数采用的排气阀结构.所以,国内的大多数铅酸蓄电池是看不到-△的,也就是在电池达到高温高压以前,电池排气了.
美国的研究,是针对特殊电池的.对此,我也做过美国奥铁马、英国霍克深循环电池的-△研究,并且成功的控制.
0
回复
ysun
LV.6
24
2005-09-28 11:38
@classtwo
你所的很对,图中的电路是给48V电池充电的.本软件主要由初始化、预处理、快速脉冲充电和涓流充电四个部分成.1初始化在程序的初始阶段应首先对PIC12C672单片机进行初始化操作,包括设置I/O端口的输入输出状态,设置PLL锁相环电路参数,设置TIM定时器参数等等.2  预处理预处理阶段是进入快速充电前的准备工作程序初始化后,首先设置A/D转换参数和通道,检测电池的端电压.将检测数据同理论经验值比较,判断电池的类别以及是否连接正确.对端电压低的电池,采用短时间的脉动电流充电,这样有利于激活电池内的化学反应物质,部分恢复受损的电池单元.对端电压在标称范围内的电池选择相应的充电控制模块和算法,对端电压不在标称范围内的电池,软件自动将其剔除,停止充电.3快速充电按预定的充电控制模块和算法设置PIC12C672单片机,打开中断使能位,开始快速充电.快速充电时,PIC12C672单片机必须不断检测以下几项关键技术指标:电池是否出现断路、电池是否达到规定的安全电压、电池是否满足-△V条件.其中电池的断路主要通过检测采样电阻上的电压的大小来判断.电池的端电压检测使用PIC12C672单片机的片上8位高精度A/D模块,采用中断控制方式,这样可节省PIC12C672单片机在A/D转换期间的等待时间.端电压检测的数据,通过充电算法计算电池的电压负增长-△V是否满足快速充电终止条件,时实修改PIC12C672单片机PWM的输出参数,控制充电电流的大小.4涓流充电快速充电结束后,PIC12C672单片机自动转入涓流充电模式,补偿电池因自放电而损失的电量,这样可使电池总处于充足电的状态.
没有看明白,单片机怎样自动转入涓流模式,直接长开V3吗?你好象没有采用限流电阻的恒流方法,请问是否通过改变单片机输出的占空比来恒流的?还有你这个充电器能充最大多少AH的电池?
0
回复
classtwo
LV.6
25
2005-09-28 11:51
@abt-bj
在正脉冲以后,采用延迟单脉冲来驱动去极化脉冲.这个电路比较好搭.
如果有客户的确需要去极化功能并且对价格控制的不是很严,我们是完全可以加上的.在单片机我们已经预留了一个端口,也就是版主前面提到的第6脚GP1.
0
回复
ysun
LV.6
26
2005-09-28 11:54
@abt-bj
如果改为电压判断,6脚的VREF没有基准好像问题比较大.
他使用VDD作为参考电压,所以不要VREF了
0
回复
abt-bj
LV.9
27
2005-09-28 11:55
@classtwo
采用-△V判断电池充是否满电只是条件之一,另外还有有7脚的ADC电压检测等.
高内压的铅酸蓄电池产生-△,电池的端电压基本上都在2.6V/单格 以上,这个电压不仅仅超过了电池的正极板析氧电压,也超过了负极板析氢电压,在电池会大量失水的.国外的电池,往往具备了高开阀压的排气阀,电池外壳采用了耐高温的工程塑料,电池内部具备了金属“钯”的催化剂,电池内部的氢气和氧气直接合成水,但是,也会产生较高的温度.

如果按照国内电池的控制方法,电池的端电压一般不会达到2.6V/单格的,以避免电池失水.所以,国内的电池基本上是不会产生-△的.这样,您设定的-△检测是永远也无法使用的.

采用-△,可以不考虑VREF,仅仅考虑相对值就可以,而采用电压判断,好象没有VREF就不行了.
0
回复
ysun
LV.6
28
2005-09-28 12:02
@abt-bj
本方案最根本的问题是采用了-△V判断电池充满电的判断.既然有7脚的ADC电压检测,就可以做电压判断,把6脚接入VREF,电压判断就可以使用了.去极化脉冲,可以采用充电脉冲的负沿触发延迟的单稳形成去极化脉冲.而检测温度就不得不放弃了.
赵老,你认为针对铅酸电池什么样的脉冲充电是目前最好的方式?有些是从头到尾都要脉冲来控制,有的在原来的三阶段上加上脉冲充电.
0
回复
abt-bj
LV.9
29
2005-09-28 12:05
@ysun
他使用VDD作为参考电压,所以不要VREF了
采用VDD做参考,大概采用78LM05不行.可以查其电压精度为5%~10%,这样,ADC的精度就受到影响就超过了铅酸蓄电池对电压精度要求的范围.而采用LM317代替,其纹波的影响也不可以忽略的.所以,做铅酸蓄电池的检测,我一般都是采用TL431单独给VREF供电.仅仅供您参考.
0
回复
ysun
LV.6
30
2005-09-28 12:06
@abt-bj
在正脉冲以后,采用延迟单脉冲来驱动去极化脉冲.这个电路比较好搭.
能否具体点介绍如何实现极化脉冲?为何能实现去极化.
0
回复
2005-09-28 12:06
@abt-bj
本方案最根本的问题是采用了-△V判断电池充满电的判断.既然有7脚的ADC电压检测,就可以做电压判断,把6脚接入VREF,电压判断就可以使用了.去极化脉冲,可以采用充电脉冲的负沿触发延迟的单稳形成去极化脉冲.而检测温度就不得不放弃了.
我怎么又看到要打口水仗的味道了.
对于一个新产品大家因该有扶持、帮助、提高的态度.在这个地方,95%都是出了问题贴出来,让大家帮忙的.而像楼主这样能大公无私地把研制了三年产品的图纸公开出来,这本身就值得大家学习.所以希望包括班主在内的人,先不要忙着下结论.有道是寸有所长,尺有所短.
0
回复