电动车用48V （20A・h）蓄电池充电器的研究

由上分析可知，温度检测的准确性将在很大程度上影响充电器的性能。为此，利用LM61B IM3温度传感器设计了温度检测电路，如图3所示，该传感器可以测量的温度范围为- 25℃~ + 85℃，线性度为10mV /℃，即：

图3 温度采集电路图

2 充电策略与算法设计

2. 1 充电流程

根据铅酸蓄电池的特点，将其充电过程分为4个阶段：涓流短时充电、恒流快速充电、恒压均衡充电、浮充电。其中第一阶段和第二阶段均为恒流充电，采取这种策略是因为实验研究证明多段恒流充电有利于充入更多的电量且可以减少对蓄电池的损伤、延长使用寿命。充电过程中各个阶段充电电压、充电电流随时间变化的曲线如图4所示。

图4 充电流程曲线。

(1)涓流短时充电( T0 - T1 )

蓄电池在充电初期可能已处于深度放电状态(或可能已经处于受损的状态) ,为避免对蓄电池充电电流过大造成热失控, P IC16C712单片机通过实时监测蓄电池的电压，对蓄电池进行稳定的小电流涓流充电，这样有利于激活蓄电池内的反应物质，部分恢复受损的蓄电池单元。在涓流充电阶段，蓄电池电压开始缓慢上升，当蓄电池电压上升到能接受大电流充电的阈值时则转入恒流快速充电阶段。

(2)恒流快速充电( T1 - T2 )

该阶段充电电流保持恒定，蓄电池电压上升较快，当电压上升至均衡充电压阈值时，则转入恒压均衡充电阶段。

(3)恒压均衡充电( T2 - T3 )

该阶段充电电压保持恒定，蓄电池容量快速恢复。充电电流逐渐减小，当电流下降至某一阈值时，自动转入浮充电阶段。

(4)浮充电( T3 - )

该阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能量，此时标志着充电过程结束。

2. 2 关键技术

2. 2. 1 恒流充电电流的选择

充电过程中包含两个恒流充电过程：涓流短时充电和恒流快速充电。

涓流短时充电电流的选择应该根据蓄电池的剩余电量进行选择。经过大量的实验研究表明，对于放电深度为80% ~100%的蓄电池，充电电流定在0. 2~0. 4A比较合适。

恒流快速充电电流的选择要综合考虑蓄电池容量、内阻、对充电时间的要求、制造成本等多方面因素。按照应用经验，普遍认为，该充电电流设置为0. 15~0. 3 C对蓄电池比较合适。电动自行车用48V (20A·h)铅酸蓄电池时采用的是20℃标称，但是实际容量往往只能达到15~17A·h.因此，依据该经验看法，充电电流应大致定在2. 25~5. 1 A之间，平均为3. 675A.