淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李瑞金，魏緒懿，張振標(biāo)，李 健，胡正柏

蓄電池是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的電源設(shè)備。以汽車工業(yè)為例，無論是傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型汽車，還是新能源汽車，都離不開蓄電池。而蓄電池的缺點(diǎn)之一，是充電時(shí)間長。根據(jù)調(diào)查，開設(shè)汽車檢測與維修專業(yè)的大中專院校，汽車實(shí)訓(xùn)整車和發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架是最多也最常用的設(shè)備。這些設(shè)備的共同特征都要使用蓄電池。以本校汽車工程學(xué)院為例，常用的整車有10臺(tái)，發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架（能夠起動(dòng)運(yùn)行）有20多臺(tái)。實(shí)踐教學(xué)的固有規(guī)律，使得這些整車及臺(tái)架上的蓄電池需要經(jīng)常充電。為滿足次日上課需求，實(shí)驗(yàn)員老師必須在下班前將需要充電的蓄電池全部充滿。充電器少、蓄電池多，是另一個(gè)現(xiàn)實(shí)狀況。因此，在前一個(gè)蓄電池充滿電后，必須及時(shí)將充電器換至下一蓄電池進(jìn)行充電，才可在工作時(shí)間內(nèi)保證所有待充蓄電池完成充電。其弊端，一是需要不間斷有人監(jiān)管；二是在實(shí)驗(yàn)員有上課任務(wù)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致來不及全部充電，影響上課需要。因此，開發(fā)出一款能夠在工作人員不在現(xiàn)場時(shí)間內(nèi)將所有蓄電池充滿的轉(zhuǎn)換設(shè)備具有現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

1 研究目標(biāo)及主要內(nèi)容

1.1 研究目標(biāo)

主要目標(biāo)是開發(fā)一種智能自動(dòng)充電轉(zhuǎn)換設(shè)備，這種設(shè)備具有以下功能：能夠和不同種類的充電器連接，并依靠連接的充電器為蓄電池充電；能夠?yàn)槎鄠€(gè)蓄電池充電，并能檢測蓄電池端電壓；能夠在蓄電池充滿電后自動(dòng)停止充電；能夠在某個(gè)蓄電池充滿電后，根據(jù)檢測結(jié)果，按次序?yàn)橄乱粋€(gè)欠壓蓄電池充電；能夠防止蓄電池正負(fù)極反接。

1.2 主要研究內(nèi)容

（1）整體方案的設(shè)計(jì)。根據(jù)功能要求，設(shè)計(jì)出可行的整體方案。對團(tuán)隊(duì)而言，既要符合自身專業(yè)能力、利于學(xué)識(shí)增長，又要根據(jù)能力現(xiàn)狀能夠成功開發(fā)、提升實(shí)踐水平。對產(chǎn)品而言，既能實(shí)現(xiàn)便捷地為多臺(tái)蓄電池自動(dòng)輪流不間斷充電，又能夠降低成本，便于技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品推廣。

（2）功能框圖的設(shè)計(jì)。根據(jù)功能要求，功能框圖應(yīng)至少由5個(gè)模塊組成。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合充電蓄電池進(jìn)行其他外圍功能的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。外部框圖如圖1所示，內(nèi)部功能模塊如圖2所示。

圖1 帶轉(zhuǎn)換裝置的充電系統(tǒng)框圖

2 具體方案設(shè)計(jì)

2.1 框圖設(shè)計(jì)

包括充電轉(zhuǎn)換裝置在內(nèi)的充電系統(tǒng)框圖如圖3所示，內(nèi)部電路設(shè)計(jì)具體如圖4所示。

2.2 控制邏輯

根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用低成本ATMEL 公司80C51系列單片機(jī)和易編程的C程序語言進(jìn)行控制邏輯設(shè)計(jì)。程序框圖如圖5所示。

3 結(jié)語

通過開發(fā)，該蓄電池連續(xù)充電轉(zhuǎn)換裝置能夠使用1臺(tái)充電器，同時(shí)為多臺(tái)（設(shè)計(jì)為5臺(tái)）蓄電池進(jìn)行連續(xù)不間斷充電，不僅節(jié)省了蓄電池充電器的采購成本，而且節(jié)約了充電管理人員的時(shí)間，提高了效率。

圖2 自動(dòng)充電轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)部組成模塊

圖3 充電系統(tǒng)框圖

圖4 內(nèi)部電路設(shè)計(jì)

圖5 控制邏輯圖