[发明专利]一种基于TL494的蓄电池三段式充电机

说明书

本发明公开了一种基于TL494的蓄电池三段式充电机，具体包括变换器主电路及采样电路、TL494电路、恒流控制器、恒压控制器和浮充控制器；所述变换器主电路及采样电路包括采样调理电路和变换器，所述采样调理电路采集变换器输出的电压信号和电流信号、并将采集到的电压信号传送至恒压控制器、将采集到的电流信号传送至恒流控制器和浮充控制器；所述恒流控制器将恒压控制器输出的电流信号与采样调理电路传送的电流反馈差值进行PI运算，将输出的电流值传送至送到TL494电路产生相应的PWM信号。

技术领域

本发明涉及电气装置领域，尤其涉及一种基于TL494的蓄电池三段式充电机。

背景技术

蓄电池的充放电过程严重影响蓄电池寿命，尤其是过充电会导致蓄电池的正极板栅腐蚀，活性物质松散脱落，还有可能发生热失控等而使蓄电池很快失效。不恰当的充电过程将严重缩短蓄电池的寿命。

蓄电池充电方法有：(1)恒流充电，是指充电过程中电流维持在恒定值的充电方法，该方法可以实现迅速充电，但是充电后期充电电流过大，很容易造成充电过度。(2)恒压充电，是指在充电过程中，充电电压保持恒定，该方法极少产生过充电。在充电初期，如果蓄电池放电深度过深，充电电流会很大，不仅危及充电器的安全，电池也可能因过流而受损伤。(3)蓄电池三阶段充电策略，第一阶段恒流充电以0.1C的恒定电流充电，当蓄电池电压达到第二阶段设定值后，进入恒压限流充电阶段，当蓄电池电压达到蓄电池额定值后，进入浮充阶段，以小于0.03C的小电流对蓄电池进行充电，该充电方法结合了恒流恒压充电的优缺点。由于充电过程中存在充电模式切换，目前三段式充电机采用单片机控制，系统复杂且成本高。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于TL494的蓄电池三段式充电机，具体包括变换器主电路及采样电路、TL494电路、恒流控制器、恒压控制器和浮充控制器；

所述变换器主电路及采样电路包括采样调理电路和变换器，所述采样调理电路采集变换器输出的电压信号和电流信号、并将采集到的电压信号传送至恒压控制器、将采集到的电流信号传送至恒流控制器和浮充控制器；

所述恒流控制器将恒压控制器输出的电流信号与采样调理电路传送的电流反馈差值进行PI运算，将输出的电流值传送至送到TL494电路产生相应的PWM信号；

所述恒压控制器将浮充控制器输出的电压信号与采样调理电路传送的电压反馈差值进行PI运算将输出电压值作为恒流控制器的输入值，通过恒流控制器间接控制变换器的输出电压、通过电阻的分压对恒流控制器的给定值限幅；

所述浮充控制器对变换器的输出电流与浮充电流的限定值进行比较从而控制恒压控制器的输出电压、对恒压阶段与浮充阶段的切换进行实时调控。

所述恒压控制器在恒流阶段输出饱和对输出值进行限幅控制：限制充电机的最大输出电流，控制恒流阶段以0.1C的电流为蓄电池充电；

当蓄电池的充电电流为0.03CI_O0.1C时，恒压控制器退出饱和状态，此时充电电流大于浮充电流给定值，恒压控制器经过比较运算、阈值匹配、反相比例运算和减法运算控制浮充控制器输出为U_ref+ΔU_ref，自动切换到恒压充电模式；

当蓄电池充电电流I_O0.03C时，充电电流小于浮充电流给定值，恒压控制器经过比较运算、阈值匹配、反相比例运算和减法运算控制浮充控制器输出为0，电压环的给定值为U_ref进入浮充模式。