中心議題：

• 500W鉛酸蓄電池充電器設計與實現

解決方案：

• 充電器開始工作後單片機采集采集蓄電池端電壓檢測
• 整流二極管采用肖特基二級管做整流管
• 采用程序模塊間遠程攔截技術

隨著各種電動汽車的發展

，動力電池充電器的需求將越來越多。充電器質量的優劣關係到電池性能的發揮及壽命、充(chong)電(dian)器(qi)本(ben)身(shen)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)關(guan)係(xi)到(dao)用(yong)戶(hu)的(de)使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)及(ji)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)電(dian)力(li)計(ji)費(fei)等(deng)管(guan)理(li)問(wen)題(ti)。不(bu)同(tong)電(dian)池(chi)，特(te)點(dian)不(bu)同(tong)，充(chong)電(dian)策(ce)略(lve)也(ye)不(bu)相(xiang)同(tong)。如(ru)將(jiang)一(yi)種(zhong)電(dian)池(chi)的(de)衝(chong)電(dian)器(qi)做(zuo)好(hao)了(le)
，就(jiu)容(rong)易(yi)將(jiang)技(ji)術(shu)向(xiang)其(qi)他(ta)電(dian)池(chi)類(lei)型(xing)拓(tuo)展(zhan)。本(ben)選(xuan)題(ti)具(ju)有(you)實(shi)用(yong)性(xing)，對(dui)電(dian)賽(sai)方(fang)向(xiang)人(ren)才(cai)培(pei)養(yang)也(ye)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)。

主要功能指標：

★輸入電壓單相50HZ±10%

，電壓有效值波動範圍220V±20%，即有效值為176V-264V;

★輸出直流額定電壓50V;

★輸入端加功率因數校正，功率因數90%;

★充電初期效率大於80%;

★輸入電流失真度小於4%;

★充電過程分為激
，快充和浮充
；

★具有溫度檢測功能，可根據電池和環境溫度改變充電策略；

★具有友好的人機界麵，可對充電策略進行調整

；

★散熱方式：風冷。

主電路的整體框圖： EMI濾波電路： C1和L1組成第一級EMI濾波

C2、C3
、C4與L2組成第二級濾波。

L1，L2為共模電感

整流及功率因數校正電路：

整流橋：

流經二級管電流ID=3.55A

二極管反向電壓V=373V

考慮實際工作情況故選BR601（35A/1000V）；
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功率因數校正：

方案：BOOST型拓撲結構具有輸出電阻低，硬件電路及控製簡單，技術成熟
，故選用BOOST結構；

芯片選擇：TI公司的UCC28019可控製功率輸出為100W-2KW

，功率因數可提高到0.95，符合設計要求
，故此次設計選用該款芯片；

電路圖 DC-DC主拓撲結構：

方案選擇：

在開關管承受峰值電流和電壓的情況下，全橋輸出功率為半橋的兩倍，並切在功率大於500W時，全橋相對於半橋更合適
，故本次設計采用全橋拓撲。

功率開關管選擇：

經過整流濾波後電壓最大值為373V，最大初級電流為3.5A考慮實際工作情況選擇FQA24N50

（24A/500V/0.2Ω）

輸出整流二極管：

整流二極管要承受的最大反相電壓為100V，電流為10A，考慮實際工作情況，我們選用MUR3060（600V/30A）

全橋電路圖： 整流濾波輸出電路：
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驅動電路： PWM信號通過光耦隔離，經過反相器進入半橋驅動芯片IR2110，如圖所示的Q1

、Q2半橋驅動電路，Q3、Q4驅動電路與此電路相同。

輔助電源供電：

本設計係統供電采用另製輔助電源，係統框圖如下： 本供電係統可提供穩定的12V，5V，-12V電壓，且效率較高。

智能控製電路設計： 電源PWM控製部分

本設計采用的電源核心控製部分的芯片為美國通用公司芯片SG3525.控製電路如圖： [page]
采樣電路 熱保護電路



本設計係統可以檢測電池溫度
，充電器溫度
，當電池過溫時會關閉PWMdeshuchuboxing
，shidianlutingzhigongzuo，tongshidanpianjihuibaojingtishi，dangchongdianqiguowenshi
，fenglengxitonghuikaiqi，ruguowendujixushenggao，zechongdianqihuitingzhigongzuo。

過流，短路保護電路

當電流過大
，超過12A，電路會限流報警提示
，在充電器啟動之前會進行短路檢測，當電阻小於0.5Ω時認為電路故障，並報警提示。

係統軟件結構

四階段充電控製策略： 四階段充電策略解析： [page]
激活充電：充電器開始工作後單片機采集采集蓄電池端電壓檢測
，若電壓過低說明曾過度放電
，為避免充電電流過大
，實行小電流激活。

恒流充電：恒流充電為10A.

恒壓充電：恒壓充電電壓為59V.

涓流浮充：當充電電流下降到恒流下的0.1倍式，即1A時，采用涓流浮充。

四階段充電策略保證充電初期能激活修複蓄電池，使蓄電池更經久耐用，末期不過充
，又能達到充滿的目的。

電源係統抗幹擾

硬件抗幹擾技術

電源EMC設計：整流二極管采用肖特基二級管做整流管，開關管回路加RCD網絡
，輸入端加EMI濾波電路，優化變壓器設計。

優化PCB板布局和走線。

軟件抗幹擾技術

采用程序模塊間遠程攔截技術。