一種新型的蓄電池充放電綜合控制設備
(2)狀態(tài)顯示電路
狀態(tài)顯示電路的設計使用MC68HC908SR12單片機PORT A(PTA0~PTA5)端口的LED直接驅動功能。編程時首先設置PORT A的工作狀態(tài),在LED控制寄存器LEDA中寫入相應的值,寫入“1”表示可直接驅動LED,寫入“0”表示作為標準I/O端口。在充電的每個階段均有狀態(tài)顯示,如:電池處于正在充電狀態(tài)、電池因溫度過高進入溫控狀態(tài)等。
中央控制單元和FPGA輔助控制單元主要實現(xiàn)充放電綜合控制設備的狀態(tài)控制轉換功能。根據(jù)傳感器獲取的不同狀況,寫入不同指令,轉換不同的工作模式。
3 軟件設計
殼放電綜合控制設備的軟件設計思想是:各個功能組件實現(xiàn)模塊化編程,軟件流程采用中斷工作方式。其目的是使應用軟件流程清晰、可讀性強、易于功能調試以及產品的維護和升級。本軟件主要由初始化、預處理、控制算法、充放電4個部分組成。
3.1 初始化
在程序的初始階段應首先對MC68HC908SR12單片機進行初始化操作,包括設置I/O端口的輸入/輸出狀態(tài),設置PLL鎖相環(huán)電路參數(shù),設置TIM定時器參數(shù)等。
3.2 預處理
預處理階段是充放電綜合控制設備正常工作前的準備階段。程序初始化后,先根據(jù)利用MC68HC908SR12單片機的內部溫度傳感器檢測環(huán)境溫度。當環(huán)境溫度過低或過高時,均不能對電池進行充放電,否則將損傷電池。然后,設置A/D轉換參數(shù)和通道,檢測電池的端電壓。將檢測數(shù)據(jù)與理論經驗值比較,判斷電池的類別以及是否連接正確。對端電壓低的電池,采用短時間的脈動電流充電,這樣有利于激活電池內的化學反應物質,部分恢復受損的電池單元。
3.3 充放電
根據(jù)控制單元給出的指令,進行充放電。綜合充放電設備在硬件電路設計時考慮了平衡充電、平衡放電以及過放電保護等情況,因此,軟件設計時也給予相應的考慮。
3.4 控制算法
控制算法主要是控制MC68HC908SR12單片機和FPGA輔助控制單元,寫入相應指令,控制充放電綜合設備各模塊協(xié)調工作。
4 結 語
該蓄電池充放電綜合控制設備設計時充分考慮了串聯(lián)電池組充放電時的平衡效應,可以很好地應用于串聯(lián)電池組的充放電控制,能夠提高串聯(lián)電池組的工作效率、延長其使用壽命;同時考慮到該充放電綜合控制設備主要配合軍用不斷電設備使用,在其設計時也充分考慮了軍事應用環(huán)境的復雜性和特殊性,因而,該蓄電池充放電綜合控制設備在軍民兩用方面具有廣泛的應用前景。
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