摘要：传统蓄电池充电设备往往选用简略恒流或恒压办法，不具备实时监测充电状况的才能，极易构成过充且对蓄电池构成不可逆损坏。为战胜上述缺陷，针对蓄电池充电设备要求体积小、充电效率高的特别要求，选用DSP作为中心操控器，运用现代电力电子、高频逆变以及当令放电去极化的归纳数字操控技能，规划了包含AC-DC转化、全桥逆变及驱动、整流滤波等电路模块的新型蓄电池充电设备，经电路仿真及实际试验标明，所规划的蓄电池充电设备能够对电池状况进行准确监测，并具有充电效率高、功率分量比大等长处。

关键词：蓄电池；充电设备；全桥逆变；DSP

蓄电池充电设备好坏直接影响到蓄电池的性能。蓄电池因为其特别的作业场合，要求其充电设备必须满意充电效率高、充电战略及操控算法可调整、能够对蓄电池状况进行实时监测以及体积小、分量轻、作业安稳可靠等特别要求[1]。目前常规蓄电池充电设备因为不具备上述特点，若直接用来对蓄电池进行充电，往往会对价格昂贵的蓄电池构成极大的损害，大大缩短蓄电池的运用寿命。本文选用DSP作为中心操控器，运用现代电力电子、高频逆变以及当令放电去极化的归纳数字操控技能，规划了包含AC-DC转化、全桥逆变及驱动、整流滤涉及放电等电路模块的新型蓄电池充电设备，并对所规划的设备进行仿真及实际试验，试验结果标明所研制的充电体系能够满意蓄电池的要求。

1蓄电池充电战略剖析

许多学者对蓄电池的充电战略进行了研讨，如文献[2]介绍了适合于多个蓄电池组串联的恒流充电办法，此办法的明显缺陷便是充电初期电流偏大，后期充电电流偏大，特别是在充电后期，对电池损坏较大。文献[3]中介绍了恒压充电办法，随着电池内阻的增高，充电电流不断减小，从趋势上符合电池可接受充电电流曲线，可是恒压充电电压的挑选较困难，电压太大充电开端阶段电流过大，对电池损害大，电压太小则会加长电池充电时刻。文献[4]和文献[5]别离评论了两阶段和三阶段充电办法，因为这两种充电办法易于完成，操作简略，必定程度上弥补了简略恒流恒压充电办法的缺陷，所以运用比较广泛，可是其无法依据蓄电池实时状况进行电流和电压的调整。文献[6]提出了一种间歇式充电战略，不但充电效率高，而且能够有效削减析气发生，对蓄电池起到必定的维护作用。

间歇式充电战略操控进程复杂，且要求对蓄电池状况能够实时监测。通过剖析，本文所规划的蓄电池充电体系选用间歇式充电战略，为了完成准确的进程操控，选用依据高性能DSP芯片作为中心操控器，并通过外围电路规划，构建高效的蓄电池充电体系。

2体系硬件规划

2.1蓄电池充电体系组成

本规划以全桥逆变电路作为功率主电路，进行功率改换，放电进程选用BOOST电路，进行升压放电。以DSP芯片为中心，对蓄电池状况实时采样，包含电流和电压，通过对采样信息剖析和处理，发生必定频率PWM波，驱动逆变器和BOOST电路，构成完整的闭环操控。一起体系加入蓄电池实时维护功用，任何参数超出设定范围，均主动关断电源。DSP操控器通过RS232给设备LCD显示屏发送电池状况和充电电流、电压等信息的显示命令，一起能够接收外界输入的参数包含操控及设定等信息。2.2体系功用模块规划

2.2.1AC-DC电路规划

体系输入为380V，50HZ三相交流电,通过整流滤波发生直流电源。本规划中，整流电路选用输出脉动较小的三相桥式全波整流电路，其由六个整流二极管构成。共阴极组的二极管顺次编号为VT1、VT3、VT5，共阳极组的二极管顺次编号为VT4、VT6、VT2。关于共阴极组，阳极电位最高的器材导通；关于共阳极组，阴极电位最低的器材导通。三相交流输入相角互相差120°，共阴极组和共阳极组每一时刻只有一个二极管导通的，三相桥式全控整流电路每隔60°有一个二极管要换流，由上一号二极管换流到下一号二极管触发，触发脉冲的次序是：1→2→3→4→5→6→1，顺次下去。相邻两脉冲的相位差是60°。

2.2.2主功率电路规划

本体系的主功率电路是全桥逆变电路，功用是完成直交流改换，目的是进步频率，减小设备体积和分量，增加功率分量比。全桥逆变电路开关管运用MOS管，主要是因为MOS的导通压降小，导通电阻小，栅极驱动不需求电流，损耗小。

图1全桥逆变电路图

图1中的A1，A2等信号是MOS管的驱动信号的输入，MOS管的注册和停止由DSP操控，DSP的PWM模块发出50KHZ占空比可调的高频方波，通过驱动电路改换成满意MOS管注册和截止条件的驱动信号。

2.2.3输出整流滤波电路

通过全桥逆变之后，得到高频交流电，高频交流电通过高频变压器变压，发生满意蓄电池充电的电压，再通过整流滤波，得到高品质，高质量的直流电压来给蓄电池进行充电，原理如图2所示。高频变压器变比为38:4，两路输入接全桥逆变的输出，六路输出。当输入为正时，3、6两路输出为正，D1、D3导通，通过电容和电阻的滤波，输出直流电；当输入为负是，5、8两路为正正，D2、D4导通，经滤波后输出直流电。假如输入是0，四个二极管都不能导通，因为感性原件的存在，能在短时刻内坚持输出电压安稳。这样整体上就得到了所需求的直流电。

图2输出整流滤波电路

3体系的软件规划

本规划运用的操控器是DSPF28335，运用C言语编程，在CCS3.3平台上规划完成了软件操控程序。

所用的蓄电池是镉镍电池，其放电具有记忆性，假如电池没有彻底放电就开端充电，那么下次放电存储的电能就不能彻底放出，相当于电池容量大幅度缩减。所以每次充电之前必须要检测电池是否彻底放电，假如没有彻底放电首要进行大电流放电，放电结束后再开端充电。

放电之后首要对电池进行激活充电。达到激活电压之后进行充电，能够挑选充电形式，主动充电形式使用定时器预先设定好的时刻对电池进行分阶段恒流充电，电流每隔一段时刻减小顺次，而且当令的进行放电去极化，直至检测到电池端电压下降充满电停止。假如急需运用电池，能够设定充电时刻，体系依据设定的时刻主动挑选充电电流进行三阶段充电。

4结论

通过体系软硬件规划，规划了蓄电池充电电路，在CCS3.3平台上编写了DSP28335操控程序，处理了不能对充电进程进行实时监测具体问题，通过仿真及试验，验证了分段恒流充电的优越性，所规划的蓄电池充电电路具有模块化、实时性、扩展性好等长处，能够得到广泛运用。