| 摘要：本文阐述了铅酸蓄电池快速充电原理，针对充电过程中出现的种种问题，采用了分级定电流的脉冲快速充电方案，提出了可控的双向buck/boost硬件充电电路和控制软件的设计方案，该充电方案对提高蓄电池的充电速度，减少充电损耗，延长蓄电池的使用寿命具有重要意义。 |
3脉冲充电电路结构及控制策略
3.1充放电硬件电路设计
主电路中初级直流变换米用反激变换器模式，图5为带有功率因数校正的快速脉冲充电主电路，包括正脉冲充电、停止充电和负脉冲放电三个阶段。在变换器中，选用耐压值低的MOSFET，使导通电阻相应下降，同时也降低了导通功耗。为了提高交流输人电路的功率因数，可以通过采集变换器输出端电流，反馈到控制芯片UC3842，调节MOSFETVTs开通占空比。在整流电路和充电电路中用变压器TR实现电气隔离，充电回路是可控的双向Buck/Boost电路，可以产生充电正脉冲和放电负脉冲。当电路处于正脉冲充电过程时，VT1
导通，VT2关闭，以Buck电路工作;当处于负脉冲放电过程时，VT2导通，VT1关闭，以Boost电路工作;当VT1和VT2都关断时，电池处于恢复阶段，可以消除电池内部极化反应。通过PWM控制器实现上述两种电路交替工作，达到快速充电目的。
图6给出了系统的硬件框图。其中控制电路由PIC单片机、电压宋样电路、电流采样电路、开关驱动模块、通信模块等部分组成。充放电电路选用电流控制型高频PWM控制芯片SG3525作为中心控制芯片。该芯片在结构上有电压环和电流环双环系统，以及可调节的死区时间控制，在开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性方面都有所提高，是目前比较埋想的新型控制器。
SG3525为MOSFETVT1和MOSFETVT2分别提供开通信号，当VT1开通时，电压向电池组充电;当VT2开通时，蓄电池开始放电，通过检测反馈电流调节VT1和VT2开通时间对电池进行快速脉冲充电。
3.2软件设计
本系统软件部分的主要功能是，通过对蓄电池状态的检测，使充电转入不同的充电阶段;进入不同的充电阶段后，通一定的算法，改变SG3525的输出脉冲宽度，实现各个不同阶段的充电、暂停充电和终止充电的控制;并显示充电器当前状态。软件流程图如图7所示。
4结束语
脉冲式快速充电技术大大缩短蓄电池充电时间，提高了蓄电池的应用性能，而且采用负脉冲去极化以消除蓄电池过充电，有效地延长了蓄电池的使用寿命。同时由于采用高频化，大大缩小了充电装置的体积和重量。因此，脉冲式快速充电技术有着广阔的应用前景。
作者简介
朱光辉，男，空军工程大学电讯工程学院研究生，主要研究方向为电力电子技术。
责任编辑：Kelly
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