基于单片机的电动汽车多功能充电系统设计
1.1系统工作原理
本设计采用了开关电源技术，最大功率为3500W，先将220V单相工频交流电，经4个二极管组成全桥电路进行整流，再经过大电容滤波得到300V左右的直流电，此时直流电中纹波较大。直流电通过由4个绝缘栅双极晶体管（IGBT）组成的全桥逆变器，得到电压可调的高频交流电，经高频变压器耦合到副边，再经全桥整流，最后经电感电容滤波得到纹波很小的直流电为蓄电池充电。多功能充电系统能为不同类型的蓄电池及容量不同的蓄电池充电，其充电过程中的充电电压、电流通过单片机实时控制，整个充电系统为反馈控制系统，单片机通过实时检测充电过程中的电流、电压及温度监测整个充电过程，有效地避免了充电过程中过流、过压及过热现象，使充电过程安全稳定地进行。
逆变桥前的空气开关是为了防止电路中出现短路或大电流损坏蓄电池或电子器件。单片机通过检测充电电流、电压及温度与充电前的设定值进行比较，控制输出4路PWM波到4个IGBT的栅极，从而控制其集电极到发射极电流通断时间，达到控制输出电压的目的。
由于IGBT需隔离驱动，本设计选用了三菱公司IBGT专用驱动芯片M57962L，图2是其应用电路。
由于选用了4只IGBT组成全桥逆变器，每个IGBT需要一个M57962L芯片驱动，而每个M57662L芯片需要3个电压等级即15V、l0V、5v为其供电，其中5v电压同时为MC9S12XS128单片机供电，本文设计了一款功率为50W的变压器，为单片机及4个M57962L芯片供电，其次级绕组输出3组电压，经整流滤波稳压后，得到上述所需的3个电压。
1.2 充电控制回路
选用飞思卡尔MC9S12XS128单片机作为控制核心进行数据采集和控制，其内部数据存储器8KB、程序存储器128KB，2个SCI、1个SPI、1个IIC、1个CAN、16路A/D、8路PWM、8路ECT模块，其工作频率为80MHz，运算速度快，处理能力大大提高。该芯片集成了l6路l2位高精度的A/D转换器，能直接对蓄电池的充电电压、电流及温度进行检测，8路PWM可直接输出到M57962L芯片控制IGBT的通断，简化了单片机外围电路的设计。
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