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基于ST72單片機的快速充電系統
摘要：介紹一種新型快速充電系統。該系統以ＳＴ７２單片機為控制核心，以多種蓄電池為控制對象，對蓄電池充電過程進行參數自動跟蹤、檢測和綜合控制，在延長蓄電池使用壽命的前提下，大幅度提高充電速度。關鍵詞：充電系統 蓄電池 單片機
傳統的常規蓄電池充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電，充電時間長達１０～２０個小時。為了縮短充電時間，必須對充電過程的充電電流進行控制。許多生產廠家誤認為盲目提高充電電流就是快速充電，其實這不但不能提高充電效率，而且會加劇電池的極化現象，升高蓄電池溫度，浪費電能，嚴重損壞蓄電池。根據美國科學家馬斯提出的馬斯三定律，脈沖充電、脈沖放電可以去除電池極化，減小蓄電池的內部壓力、溫度和內阻，加快充電速度，實現蓄電池快速充電需采用充－放－充的循環方式。這種模式的快充系統中一般應包括控制回路、充電回路、放電回路。根據充電過程中測得的參數，通過單片機適當調整，保證脈沖電壓的（充、放）幅值及充電與放電的寬度比值恒定，可以得出充電效率的最佳結果。
１ 系統結構
１．１ 控制回路
ＳＴ７２系列單片機是法國ＳＴ微電子公司最新生產的簡單、靈活、低價格的８位單片機，采用了獨特的制造工藝和技術，大大提高了抗干擾能力。它專為嵌入式控制應用設計，特別適用于抗噪聲干擾高、整體性價比高的控制系統。它具有以下的主要性能：
（１）工作電源電壓有很寬的適應范圍，從２．４Ｖ～５．５Ｖ；功耗較低，內部數字看門狗。
（２）豐富的Ｉ／Ｏ功能，內部帶有３個定時器／計時器，有的還多達１６個通道的１０位Ａ／Ｄ轉換器，兩路脈寬調制?多種通信接口，多達１２級的中斷源。
（３）多種內部程序存儲器，除有廉價的ＯＴＰ（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）一次性編程寫入?還有非常方便的ＦＬＡＳＨ程序存儲器，可以在線編程，易于修改程序代碼。存儲器的容量從１．５ＫＢ～６０ＫＢ不等，可以滿足各種編程的需要。
根據系統功能的需要，選用ＳＴ７２系列的ＳＴ７２２６４Ｇ１單片機作控制芯片。該芯片具有４ＫＢ的ＦＬＡＳＨ內部存儲器，２路ＰＷＭ輸出，最大時鐘頻率８ＭＨｚ，有２０個Ｉ／Ｏ引腳，６個復用１０位Ａ／Ｄ轉換器，有ＳＰＩ、ＳＣＩ、Ｉ２Ｃ三種通信接口。控制回路采用ＳＴ７２２６４Ｇ１加上液晶顯示和鍵盤接口等；它利用單片機自身的Ａ／Ｄ端口，組成電壓、電流、溫度檢測電路。
１．２ 充放電回路
充電回路是采用一種新型的電源芯片ＴＯＰ２２５Ｙ構成的電源電路。該芯片是美國Ｐｏｗｅｒｇｒａｔｉｏｎ公司生產的三端隔離式脈寬調制單片開關電源集成電路。它將ＰＷＭ集成電路和ＭＯＳＦＥＴ功率器件集成在同一芯片中，具備ＰＷＭ型開關穩壓電源所需的全部功能。通過高頻變壓器使輸出端與電網完全隔離，實現了無功頻變壓器隔離的開關電源的集成化。整個回路具有輸出功率范圍大、成本低、集成化程度高、電路設計簡單等優點。
放電回路則由蓄電池和電阻構成回路，ＭＯＳ管作為開關，控制放電回路的關斷
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