一种电动汽车电池智能快速充电器的设计

　　充电开始后。软件定时采集采样电池分压电阻上的电压值，同时。电流互感器电路实时检测充电电流．经过计算．设置PCAOCPn单片机PwM的输出参数。实现最佳智能充电控制。

　　2．3 状态液晶显示模块电路

　　选用LCDl286A点阵液晶显示屏作为状态显示。液晶显示模块电路可直接与单片机C8051F040的I/O口的P5和P3连接，P5作为数据口(D0。D7)；P3．0，P3．1、P3．2、P3．3、P3．4和P3．5连接液晶模块的6条信号线LCDD/l，LCDR/W．LCDE，LCDCSl．LCDCS2和LCDRST控制液晶的读，写操作。在充电的每个阶段均有状态显示，如：电池处于正在充电状态、电池因温度过高进入温控状态、电池快充结束充电状态等。

3 软件设计

　　本软件主要由系统初始化、预处理、根据不同电池类型和状态选择脉冲快速充电模块与算法或恒流、恒压、浮充充电模块与算法等部分组成。其流程如图2所示。

图2主程序框图

　　3．1初始化
在程序的初始阶段应首先对C805lFU40单片机进行初始化操作．通过设置I／O口编码交叉开关来设置I/O端口的输入输出状态．确定芯片引脚功能，设置中断、TIM定时器参数等等。

　　3．2预处理

　　预处理阶段是进入快速充电前的准备工作。

　　程序初始化后，首先利用C805lF040单片机的内部温度传感器检测环境温度。环境温度过低或过高时．均不能够对电池进行充电，否则将损伤电池。

　　然后，设置A/D转换参数和通道，检测电池的端电压。将检测数据同理论经验值比较，判断电池的类别以及是否连接正确。对端电压低的电池，采用短时间的脉动电流充电，这样有利于激活电池内的化学反应物质。部分恢复受损的电池单元。对端电压在标称范围内的电池选择相应的充电控制模块和算法，对端电压不在标称范围内的电池．软件自动将其剔除。

　　3．3快速充电

　　按预定的充电控制模块和算法设置C805lF040单片机PWM的控制寄存器PCAOCN、方式寄存器PCAOMD以及16位捕捉，比较寄存器PCAOCPn．打开中断使能位．开始快速充电。

　　快速充电时，C8051F04J0单片机必须不断检测以下几项关键技术指标：电路是否出现断路、电池是否出现不均衡现象、电池是否达到规定的安全电压、电池是否温度过高、电池是否满足-△v或△T／△t条件。

　　其中电池的断路主要通过检测采样电阻上的电流大小来判断。而且为了避免误判断应该反复检测。当出现断路时应重新返回预处理阶段。断路的判断时机应该在电池端电压已经达到预定值的情况下进行，否则在电池端电压没有达到预定值的情况下，充电电流比较小。可能出现误判断。

　　电池的端电压检测使用C8051F040单片机的片上12位高精度A／D模块．采用中断控制方式。这样可节省C805lF040单片机在加转换期间的等待时间。端电压检测的数据，通过充电算法计算电池的电压负增长-△V是否满足快速充电终止条件，时实修改c805lF040单片机PwM的输出参数，控制充电电流的大小。

　　电池的温度检测在端电压检测之后进行。C805lF单片机通过设置不同的地址编码，访问相应的数字温度传感器LM92,读取温度数据．通过充电算法计算电池的温度变化率△T／△t是否满足快速充电终止条件，时实修改C805lF040单片机PWM的输出参数，控制充电电流的大小。

　　为了防止电池被冲坏，在电池电压到达最高端电压Vmax或最高温度Tmax时应立刻停止充电，否则会损坏电池。

4 结束语

　　实验结果证明，以C805lF040单片机为控制核心的智能快速充电器已能正常工作。由于C805lF040具有良好的性能价格比，将其特有的模拟电路模块、高精度A/D转换、12C总线接口以及高速PwM等功能运用到充电控制中．有效使用了C8051FD40的片内外功能．增加产品的智能化和实用性．节省了产品的开发时间和费用，降低了生产成本，同时也提高了产品的一致性和可靠性，具有很好的推广价值。

　　本文作者创新点：本设计以SoC单片机C805lF040为主体，构建电动汽车电池充电系统的硬件设计平台和软件设计方法。并在C805lF040内部嵌入μC/OS II实时操作系统，可大大提高系统的稳定性和实时响应能力，增强系统的可靠性、可扩展性和、移植性。