快速充电器的设计与实现

    以蓄电池为能源的电动自行车被认为是21世纪的绿色工程，由于其具有省时省力、无废气污染、无噪音、轻便美观等特点，受到众多使用者的青睐。但在使用中也暴露出它的局限性，那就是蓄电池的容量决定了它仅能在较小范围内使用，而且随着使用时间的递增，电池行驶里程会逐渐缩短，许多人都有半路电池耗尽，不得不费劲骑回家的经历。本文就是要探讨解决这一难题的方法，提出一种电动自行车快速充电的模式来解决这一问题，采用刷卡方式或其他计费方式对充电车辆进行收费，并指定电池类型。

    电动自行车快速充电系统的成败关键在蓄电池充电系统，它必须具有充电时间短、对蓄电池使用寿命影响小以及充满判断准确的特点。因此，研制性能优良、运行可靠的电动自行车蓄电池快速充电系统是十分必要的。在尽可能较小影响蓄电池使用寿命的前提下，希望能采用最大的充电电流，在短时间内将电池容量基本充足。而且在这个过程中，电池既不产生大量气体，又不使电池内部温度过高。

2 控制系统硬件电路设计

2.1 系统总体组成框图

    本设计电源采用UC3842组成单端正激式开关电源，通过开关电源控制对蓄电池进行充电。微处理器采用凌阳SPCE061A 16位单片机。12864液晶显示出中文菜单，同时显示电池的电压、电流、温度等状态，并且利用凌阳SPCE061A 16位单片机的语音功能，对充电进行语音提示。系统总体组成框图如图1所示。

    显示部分采用ACM12864液晶显示，该模块价格低，数据可读可写，自带负电压发生电路，单+5V供电，带背光，可与各种微处理器直接接口，数据读写操作不受外部时钟控制，不带汉字库，占空比为1/64，外部共有20条引脚来进行外部接口。通过ACM12864模块与SPCE061A的接口设计,可实现在充电过程中通过对电压、电流、温度等数据的采集，经过AD转换，在液晶屏上实时显示出来。

    电流检测通过在充电回路中串联一个0.1欧姆的电阻，通过读取其上的电压值来检测电流；电压检测通过两个电阻对蓄电池两端的电压进行分压，使分压值在凌阳SPCE061A A/D转换电压范围之内，从而检测电压。 蓄电池温度的检测是用温度转换专用芯片AD590来进行的。在整个充电过程中，要不断检测温度、电压、电流值，当温度、电压、电流有异常时，停止充电，发出报警信号。

    SPCE061A的主要特点：16个I/O口，32k字的存储空间，足够存储程序和字模；它内部集成AD、DA和看门狗定时器，这些特性，可以大大简化外围电路。不仅外部电路简单,而且可以方便实现人性化很强的人机界面（键盘输入和液晶中文菜单）和语音提示功能。