车载铅酸蓄电池智能充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种新型智能充电系统，车载铅酸蓄电池智能充电器使实际充电电流能够动态地跟踪电池可接受的充电电流，充电系统根据电池的状态确定充电参数，使充电电流自始至终处于电池的可接受充电电流曲线附近，使电池几乎在无气体析出的条件下充电，做到既节约用电又对电池无损害，同时可以实时对蓄电池状态监测、控制和实时参数显示，充电效果更佳。
【专利说明】车载铅酸蓄电池智能充电器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电池充电器，具体地说是一种车载铅酸电池充电器。
【背景技术】
[0002] 目前，大多数汽车和电机车使用的电源都是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的制造成本 低、容量大、价格低廉，在目前的工农业生产中的需求正日益增大，使用十分广泛。由于其固 有的特性，若使用不当寿命将大大缩短，相应的，蓄电池的充电技术也引起了普遍地关注
[0003] 影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，由于充电技术不能适应铅酸蓄电池的特殊要求 及充电方法不正确是影响铅酸蓄电池规定到循环寿命的重要原因之一。因此，设计一种全 新的智能型铅酸蓄电池充电器，采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命是十 分必要的。
[0004] 铅酸蓄电池的常规充电方式有两种：浮充（又称恒压充电）和循环充电。浮充时 要严格掌握充电电压，浮充电压过低蓄电池会充不满，过高则会造成过量充电。循环充电， 其初期充电电流也不宜超过0. 3C，充电的安培小时数要略大于放电安培小时数。也可先以 〇. 1C的充电速率恒流充电数小时，当充电安培小时数达到放电安培小时数的90%时，再改 用浮充电压充电，直至充满。以上为目前常用的铅酸蓄电池充电方式，但这两种方式存在着 一些不足之处。在充电过程中，电池电压逐渐增高，充电电流逐渐降低。由于恒压充电不 管电池电压的实际状态，充电电压总是恒定的，充电电流刚开始比较大，然后按指数规律下 降；采用快速充电可能使蓄电池过量充电，易导致电池损坏。对于循环充电而言，采用较小 电流充电，充电效果较好。但对于大容量的蓄电池，充电时间就会拖得很长，时效低，造成诸 多不便。
[0005] 注释：C是capacity即容量的意思一般用0· 1C检测铅酸电池容量，0· 1C的意思 是数值上等于电池容量的十分之一的电流。100AH的电池，0. 1C放电就是用10A放电。1C 就是100A放电。0. 2C就是20A。
【发明内容】
[0006] 智能充电是使实际充电电流能够动态地跟踪电池可接受的充电电流。充电系统根 据电池的状态确定充电参数，使充电电流自始至终处于电池的可接受充电电流曲线附近， 使电池几乎在无气体析出的条件下充电，做到既节约用电又对电池无损害。如今，我国工 农业运输设备对蓄电池用量极大，但是其充电设备很落后，充电方法也很不科学，急需设计 出一种新型智能充电系统以满足工农业生产的需要。针对上述现有技术存在的缺陷或不 足，本发明的目的在于提供一种新型智能充电系统，同时可以实时对蓄电池状态监测和控 制。该充电器采用微处理器控制，充电过程分为快充、慢充及涓流充三个阶段，充电效果更 佳。在快充阶段充电器以恒定电流1C对蓄电池充电，由微处理器控制快充时间，避免过量 充电；在慢充阶段微处理器输出PWM控制信号，以恒定电压对蓄电池进行充电，此时充电电 流按指数规律下降，当电池电压上升到规定值时，结束慢充，进入涓流充阶段；在涓流充阶 段微处理器输出的PWM控制信号，使充电器以约0. 09C的充电电流对蓄电池充电，在这种状 态下，可长时间对蓄电池充电，从而能最大限度地延长蓄电池寿命。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
[0008] -种车载铅酸蓄电池智能充电器，其特征在于，交流电源输入到防电磁干扰EMI 单元1，EMI单元1输出送入全桥整流单元2,全桥整流单元2输出送入脉冲调制PWM单元 4 ;DC/DC变换单元5接收来自脉冲调制PWM单元4的控制信号，DC/DC变换单元5的输出送 往蓄电池单元7对其充电。
[0009] 其特征还在于：微处理器10通过传感器3检测全桥整流单元2输出的直流电压信 号；通过传感器6检测DC/DC单元5输出的充电电流信号；通过传感器8检测蓄电池7的电 压信号；通过传感器9检测蓄电池7的温度信号。微处理器10通过对以上信号的检测一方 面输出控制信号给脉冲调制PWM单元4,再通过PWM单元4改变控制输出到DC/DC单元5 的PWM脉冲的宽度，从而改变电池充电电流的大小，另一方面控制和保护整个系统的安全。
[0010] 其特征还在于：微处理器10与报警单元13连接，当出现过压、过流、超温等故障 时，微处理器10发出控制信号使得报警单元13发出声光报警。
[0011] 其特征还在于：采用电阻式触摸显示屏11，微处理器10与电阻式触摸显示屏11 双向通信，接收电阻式触摸显示屏11的触摸信号，同时将实时电压、电流、温度等信号送往 电阻式触摸显示屏予以显示。
[0012] 其特征还在于：微处理器10控制CAN总线单元14,将智能充电器的工作状态通过 CAN总线与汽车CAN总线进行连接通信。
[0013] 其特征还在于：全桥整流单元2输出送往工作电源单元12,通过其内部电压转换 电路输出3. 3v、5v、等不同等级的电压提供给各相关工作单元。
[0014] 其特征还在于：磁保持继电器15受控于微处理器10,当微处理器检测到输入电压 过压，输入电压欠压，温度过高故障时，发出控制动作指令给磁保持继电器15动作切断总 电源，以保证车载铅酸蓄电池智能充电器的安全。
【专利附图】
【附图说明】 [0015]
[0016] 图1 :系统框图
[0017] 图2:EMI及整流
[0018] 图3 : PWM控制和DC/DC控制原理框图
[0019] 图4 :MSP430微处理器与专用集成PWM控制器SG3525的控制原理框图
[0020] 图 5 :TL431 管脚图
[0021] 图6 :数字电位器管脚图
[0022] 图7 :电阻式触摸显示屏控制框图
[0023] 图8 :ADS7843串行接口芯片管脚图
[0024] 图9 :传感器检测原理框图
[0025] 图10 :CAN总线控制原理框图
【具体实施方式】 [0026]
[0027] 下面结合附图对本实用新型发明的【具体实施方式】作进一步详细的描述：
[0028] 图1是车载铅酸蓄电池智能充电器总体框图，交流电源输入到防电磁干扰EMI单 元1，EMI电源的作用是滤除由电网进来的各种干扰信号，同时防止电源开关电路形成的高 频信号污染电网。EMI单元1输出送入全桥整流单元2,全桥整流单元2输出送入脉冲调制 PWM单元4 ;DC/DC变换单元5接收来自脉冲调制PWM单元4的控制信号，DC/DC变换单元5 的输出送往蓄电池单元7对其充电。
[0029] 图1是车载铅酸蓄电池智能充电器总体框图，交流电源输入到防电磁干扰EMI单 元1，EMI电源的作用是滤除由电网进来的各种干扰信号，同时防止电源开关电路形成的高 频信号污染电网。EMI单元1输出送入全桥整流单元2,全桥整流单元2将交流电源整流后 输出直流电压送入脉冲调制PWM单元4 ;DC/DC变换单元5接收来自脉冲调制PWM单元4的 控制信号，DC/DC变换单元5的输出送往蓄电池单元7对其充电。
[0030] 微处理器10通过传感器3检测全桥整流单元2输出的直流电压信号；通过传感器 6检测DC/DC单元5输出的充电电流信号；通过传感器8检测蓄电池7的电压信号；通过传 感器9检测蓄电池7的温度信号。微处理器10通过对以上信号的检测一方面输出控制信 号给脉冲调制PWM单元4, PWM单元4其主要功能包括基准电压产生电路、振荡器、误差放 大器、PWM比较器、欠压锁定电路、软启动控制电路、推拉输出驱动功率晶体管以开关方式工 作。通过PWM单元4改变控制输出到DC/DC单元5的PWM脉冲的宽度，控制功率晶体管斩 波占空比，从而改变通往蓄电池充电电流的大小，另一方面控制和保护整个系统的安全。
[0031] 微处理器10与报警单元13连接，当出现过压、过流、超温等故障时，微处理器10 发出控制信号使得报警单元13发出声光报警。
[0032] 采用电阻式触摸显示屏11，微处理器10与电阻式触摸显示屏11双向通信，接收电 阻式触摸显示屏11的触摸信号，同时将实时电压、电流、温度等信号送往电阻式触摸显示 屏予以显示。
[0033] 微处理器10控制CAN总线单元14,将智能充电器的工作状态通过CAN总线与汽车 CAN总线进行连接通信。
[0034] 全桥整流单元2输出送往工作电源单元12,通过其内部电压转换电路输出3. 3v、 5v、等不同等级的电压提供给各相关工作单元。
[0035] 磁保持继电器15受控于微处理器10,当微处理器检测到输入电压过压，输入电压 欠压，温度过高故障时，发出控制动作指令给磁保持继电器15动作切断总电源，以保证车 载铅酸蓄电池智能充电器的安全。
[0036] 图2是EMI及整流电路，在图中220AV电压经保险F1加到由C1和L1组成的第一 级EMI滤波电路上，C2、C3、C4与L2组成第二级滤波。L1、L2为共模电感，用于抑制高速信 号线产生的电磁波向外辐射发射。Dl、D2保护电路，D3/D4/D5/D6组成桥式整流电路，将交 流变换为直流输出，直流电压经滤波电容C6、C7、C8组成的滤波电路后输出一较稳定的直 流电压。
[0037] 图3为PWM控制和DC/DC工作原理框图，目前，高频开关充电机的控制技术可分为 两类：第一类是采用单片集成PWM控制器件，这类器件具有精度高、抗干扰能力强、开关频 率高、外接元件少等优点，而且调试简便，使用可靠；第二类是采用微处理器控制技术，该 类控制器由于采用数字运算因而性能更加稳定，产生的PWM信号对称度好、易调整，还能实 现系统的智能控制，是国内开发研究的一个热点。
[0038] 本发明采用MSP430微处理器与专用集成PWM控制器SG3525的控制技术，它结合 了上面两类控制技术的优点，运行实践证明，它具有硬件电路简单、控制精度高、运行灵活、 抗干扰能力强和高性能价格比的特点，可实现对电池的自动充电和智能保护，并能有效的 保护被充电电瓶及用电设备，特别适合于对车载铅酸蓄电池的充电。
[0039] PWM控制和DC/DC工作原理框图3,其工作过程可简析为：PWM控制器SG3525为频 率固定脉宽可调的集成PWM控制器，其主要功能包括基准电压产生电路、振荡器、误差放大 器、PWM比较器、欠压锁定电路、软启动控制电路、推拉输出形式。其管脚功能如下：
[0040] SG3525管脚说明
[0041] Inv. input(引脚1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。 在开环系统中，该端与补偿信号输入端(引脚9)相连，可构成跟随器。
[0042] Noninv. input(引脚2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该 端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚9)之间接入不同类型的反馈 网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。Sync(引脚3):振荡器外接同步 信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。OSC.Output(引脚4):振 荡器输出端。CT(引脚5):振荡器定时电容接入端。RT (引脚6):振荡器定时电阻接入 端。Discharge(引脚7):振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放 电回路。Soft-Start(引脚8):软启动电容接入端。该端通常接一只5的软启动电容。 Compensation(引脚9) :PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型 的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。Shutdown(引脚10):外部关 断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连，以实现故障 保护。
[0043] Output A(引脚11):输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。Ground (引 脚12):信号地。Vc (引脚13):输出级偏置电压接入端。Output B (引脚14):输出端B。 引脚14和引脚11是两路互补输出端。Vcc (引脚15):偏置电源接入端。Vref (引脚16): 基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。图3中引脚5接有电容C11、 引脚6接有电阻R3, C11和R3为外接振荡器电阻和电容，现选择PWM控制器SG3525振荡频 率为100 kHz,所以实际取R3=4. 7 k，实际取标称值C3=2. 7 nf。
[0044] 引脚8外接软启动电容，该端到地所接的电容可以决定该芯片的软启动时问，使 比较器输出的PWM波由窄逐渐变宽。在本发明中微处理器输出控制电压KU2加在SG3525 的第8脚，由微处理器可编程控制软启动过程，以达到自动充电目的。
[0045] 引脚1为内部误差放大器的反向输人端，和引脚2内部误差同相输人端所接的给 定电压比较，从而控制输出PWM脉冲的宽度。引脚2 -般接给定基准，在此发明中引脚2接 微处理器输出的给定标准信号。
[0046] 引脚9为补偿端，外接电阻R1电容C9,一般和内部误差放大器反相端连接。
[0047] 引脚10为外部控制端，该端输人的控制信号为低申平时，PWM脉冲信号正常输出； 为高申平时，芯片内部工作被关断，输出的PWM信号为零，在本发明中微处理器输出过流， 过压及温度保护等保护信号到该脚。系统的参数在线检测与保护功能充分利用了微处理 器内部的14路12位A/D转换器。本发明需要监测的量很多，如检测蓄电池是否为欠压、 过流、过压、温度过高等，但因为各个采集量的采样速度要求很低，微处理器内部的一次A/D 转换仅需μ s级时间，完全可以满足系统参数在线检测的实时性。一旦系统检测到非正常 情况，微处理器1/0 口送一个高电平信号KU3到SG3525引脚10,则引脚10禁止信号ΡΙ有 效，SG3525封锁PWM脉冲输出，确保芯片的11，14引脚输出全为低电平，起到快速保护作用， 同时将信息传输到电阻式触摸显示屏上相应的故障代码。
[0048] 引脚11和引脚14为两路相位相差180度的PWM输出驱动信号，Q1和Q2分别由 SG3525的输出端A和输出端B输出的正向驱动电流驱动。电阻R4和R5是限流电阻，是为 了防止注入Q1和Q2的正向基极电流超出控制器所允许的输出电流。C12和C13是加速电 容，起到加速Q1和Q2导通的作用。T1是高频变压器，输出电压经T1变换后再经二极管D7、 D8进行整流输出直流电压，该电压经C14、C15和L3组成的Π 型滤波器进行滤波处理后输 出到蓄电池。
[0049] 图4是MSP430微处理器与专用集成PWM控制器SG3525的控制原理框图，在图中 PWM占空比电压调节电路由IC4微处理器、IC3数字电位计X9313和IC2可调分流基准芯片 TL431组成，TL431管脚图如图5所示。本发明采用了美国Xicor公司生产的数字电位器， 有32个电阻值，电阻值可通过外部数字信号进行控制，选择好的电阻值被保存在非挥发存 贮器中，可重复调用。与传统的机械式电位器相比，数字电位器调节更精确，使用更方便，能 提高电子系统的可靠性和耐久性，延长使用寿命，不受振动、污染等影响，并且节省空间，易 于装配和调试等优点，其管脚如图6所示。图6中IC3数字电位计X9313引脚功能如下：
[0050] 引脚1: INC计数输入脚，输入端是下降沿触发；
[0051] 引脚2: U/D升/降输入端，它的输入控制滑动端的方向；U/D高电平时，进行加法 计数：U/D低电平时，进行减法计计数；
[0052] 引脚3: VH固定高电压端；
[0053] 引脚4:地；
[0054] 引脚5: VW滑动端，输出与电阻阵列中的位置有关；
[0055] 引脚6: VL固定低电压端；
[0056] 引脚7: CS片选输入端，当CS端输入为低电平时，该器件被选中；
[0057] 引脚8: VCC电源电压。
[0058] 在图4中IC3数字电位计X9313的INC计数输入脚（引脚1)接微处理器的一个1/ 0 口，U/D升/降输入端（引脚2)接微处理器的另外一个I/O 口，工作时，微处理器的一个 I/O 口控制INC计数输入脚，为其提供计数脉冲，此输入端为下降沿触发，另一个I/O 口控 制U/D升降输入端，当U/D为高电平时，X9313内部计数器进行加法计数，VW端的输出电压 上升，由于VW接地，使VH端电压降低，而TL431的REF输出端电压为恒定的2. 5V，从而使 Vcc处输出电压升高；同理当U/D为低电平时，Vcc处输出电压降低，使VH端电压升高，VH 端电压的升高或降低变化数值送往芯片SG3225的引脚2,用以控制改变芯片SG3225输出 PWM信号的周期和占空比，这样就实现了电压输出调节。
[0059] IC2可调分流基准芯片TL431是TI公司生产的一个有良好的热稳定性能的三端 可调分流基准源，它的输出电压通过电阻R7和R9就可以任意地设置到从VREF (2. 5V)到 36V范围内的任何值。
[0060] 在图中IC4微处理器可通过电阻式触摸显示屏来调整输出到蓄电池充电电压的 大小，用电阻式触摸显示屏的两个按键一个作为升压键，一个作为降压键，程序查询电阻式 触摸显示屏状态，若触摸升压按键则向CAM存储器写2个数据，CAM具有储存数据和并行数 据查找的功能，CAM最主要的功能是并行查找功能。一个数据控制HS0. 0变为高电平，另一 数据控制同一引脚变为低电平，通过选择写人CAM的数据可以改变PWM信号周期和占空比， 即可调节KU1的大小，从而能精确设置输出电压。采用HSO是因为它是高速输出端口，HIS 是高速输入端口，他们与普通10端口的主要区别就是由CAM移位寄存器管理而不是由CPU 直接管理，这样做可以节省CPU时间和加快响应速度。
[0061] 在图中IC4微处理器接收来自电压传感器3 ;电流传感器6 ;电压传感器8 ;温度 传感器9的信号，经过运算分析(在事先编制的软件控制下)输出相应的信号给芯片SG3225 的引脚2,用以控制改变芯片SG3225输出PWM信号的周期和占空比，这样就实现了电压、电 流输出调节，同时一旦系统检测到非正常情况，微处理器I/O 口送一个高电平信号KU3到 SG3525引脚10,则引脚10禁止信号PI有效，SG3525封锁PWM脉冲输出，确保芯片的11，14 引脚输出全为低电平，关断晶体管Q1和Q2,起到快速保护作用，同时将信息传输到电阻式 触摸显示屏上相应的故障代码。
[0062] 图7是电阻式触摸显示屏控制原理框图，本发明采用的是四线电阻式电阻式触摸 显示屏，由于电阻式电阻式触摸显示屏价格低廉以及对于手指及输入笔触摸的良好响应 性，所以选用此类屏。本发明采用（IC4)MSP430作为驱动电路的控制核心，通过ADS7843 芯片（IC5)接收电阻式触摸显示屏（B1)上得到的信号并控制驱动电路作出相应的反应。 ADS7843芯片内部有一个由多个模拟开关组成的供电测量电路网络和12位的A/D转换， ADS7843根据微控制器发来的不同测量命令导通不同的模拟开关，以便向工作面电极对提 供电压，并把相应测量电极上的触点坐标位置所对应的电压模拟量引入A/D转换器。图7 中的控制驱动电路主控芯片IC4为微处理器MSP430,通过引脚来接收与输出指令来控制 ADS7843芯片的脚12(D0UT)和脚14(DIN)。当电阻式触摸显示屏上有按压动作时，ADS7843 芯片在微处理器MSP430的作用下完成了触摸坐标X+、X、Y+、Y-的信息采集及A/D转换，将 数据信息返回到微处理器，微处理器根据得到的数字信息作出处理后微处理器接收到数据 后进行并根据解算的结果来判断执行相应的功能函数，使电阻式触摸显示屏和液晶屏有 机地结合起来，并建立一定的逻辑关系，交互地进行信息存取和输出。
[0063] 工作过程：按下电阻式触摸显示屏（Β1)时，工作在中断模式下的ADS7843芯片 (IC5)检测到有输入信号并发出中断信号，然后微处理器（IC4)检测ADS7843芯片（IC5)的 脚11 (PENIRP)是否为低电平，若为低电平则认为按下电阻式触摸显示屏了。利用I/O接 口模拟ADS7843芯片（IC5)脚14 (DIN)、脚12 (D0UT)和脚16 (DCLK)上的3线串行传输 时序，然后将读取X或Y轴坐标数值的控制字送入ADS7843芯片（IC5)，再串行读出坐标值。 最后经过微处理器（IC4)处理后显示相应的信息。
[0064] 图8是ADS7843串行接口芯片管脚图，ADS7843是一个内置12位模数转换、低导 通电阻模拟开关的串行接口芯片。供电电压2. 7飞V，参考电压VREF为1疒+VCC，转换电压 的输入范围为0?￥1--，最高转换速率为125沾^。4057843引脚功能说明如下 ：
[0065] 引脚 1、10 :VCC 供电电源 2. 7-5V
[0066] 引脚2. 3 :X+，Y+接电阻式触摸显示屏正极，内部A/D通道
[0067] 引脚4. 5 :Χ-，Υ-接电阻式触摸显示屏负极，
[0068] 引脚 6:GND
[0069] 引脚7、8 :IN3/IN4两个附属A/D通道
[0070] 引脚9 :Uref A/D参考电压输入
[0071] 引脚11 :PENIRQ中断输出，必须外接上拉电阻
[0072] 引脚 12、14、16 :D0UT、DIN、DCLK 串行接口 [0073] 引脚13 :BUSY :忙指示，低电平有效
[0074] 引脚15:CS:片选
[0075] 本发明采用的微处理器是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH的微 处理器MSP430,由于其性价比和集成度高，受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的 总线，外设和内存统一编址，寻址范围可达64K，还可以外扩展存储器.具有统一的中断管 理，具有丰富的片上外围模块，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12 位的模数转换器、一个看门狗、6路P 口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DC0内部振 荡器和两个外部时钟，支持8M的时钟.由于为FLASH型，则可以在线对微处理器进行调试 和下载，且JTAG 口直接和FET (FLASH EMULATION TOOL)的相连，不须另外的仿真工具，方便 实用，而且，可以在超低功耗模式下工作，对环境和人体的辐射小，测量结果为lOOmw左右 的功耗（电流为14mA左右），可靠性能好，加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环 境。
[0076] 图9是传感器检测原理框图，在图中可以看到：来自全桥整流单元2输出的直流 电压信号通过传感器3送到微处理器；来自DC/DC单兀5输出的充电电流信号通过传感器 6送到微处理器；来自蓄电池7的电压信号通过传感器8检测送到微处理器；来自蓄电池7 的温度信号通过传感器9送到微处理器。
[0077] 电压传感器采用TAV 14微型电压互感器，电流传感器采用微型TA3015FZ电流传 感器，温度传感器采用美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820,它是是世界上 第一片支持"一线总线"接口的温度传感器，电路更加简洁，仅用一根工/〇 口实现测温。图 10是CAN总线接口电路框图，CAN总线接口电路主要包括：微处理器MSP430 (IC4)、CAN通 信控制器SJA1000 (IC5)、CAN总线收发器82C250 (IC6)等。本发明采用Philips公司生 产的CAN通信控制器SJA1000和与其配套的CAN总线收发器82C250连接成CAN网络。硬 件电路的设计主要是CAN通信控制器与微处理器之间和CAN总线收发器与物理总线之间的 接口电路的设计。CAN通信控制器CAN总线接口电路的核心，主要完成CAN的通信协议，而 CAN总线收发器的主要功能是增大通信距离，提高系统的瞬间抗干扰能力，保护总线，降低 射频干扰（RF工），实现热防护等。
[0078] 系统的工作原理：微处理器MSP430(IC4)在逻辑时序的控制下将要发送的数据 通过1/0 口发向CAN总线收发器82C250 (IC6)的发送缓冲区，然后启动CAN总线收发器 82C250 (IC6)的发送命令，此时CAN通信控制器SJA1000 (IC5)将自动向总线发送数据. CAN通信控制器SJA1000 (IC5)检测到总线上有数据时会自动接收总线上的数据，存入其接 收缓冲器区（CAN总线控制器通过激活接收器向网络发送远程帧，借助标识符并置RTR位为 高寻址数据源），并向微处理器MSP430(IC4)发送接收中断，启动微处理器MSP430(IC4)的 中断接收服务程序，微处理器MSP430 (IC4)通过执行中断接收服务程序，从CAN通信控制器 SJA1000 (IC5)的接收缓冲区读取数据，并对其进行处理后通过输出模块输出，从而控制一 些被控对象。
[0079] 在设计中，由于微处理器MSP430(IC4)的P1和P2的1/0端口有中断功能，而其 余的1/0无中断功能，所以选用P3 口作为地址和数据总线进行对CAN通信控制器SJA1000 (IC5)操作，选用P4 口部分引脚对CAN通信控制器SJA1000 (IC5)的读写逻辑进行控制，利 用P1. 〇引脚的中断功能使得控制器的中断操作被微处理器MSP430(IC4)响应。
[0080] CAN总线接口电路的软件包括主程序（初始化）、CAN发送主程序、CAN发送中断程 序、CAN接收主程序、CAN接收中断程序，程序均采用C语言编写。
[0081] 考虑到软件开发效率及可维护性，系统软件设计遵循模块化的编程思想，将系统 功能划分为儿个相对独立的功能模块。它们包括：触摸屏操作显示模块、AD转换模块、电 流、电压、温度检测模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。 [0082] 它实时的监测着充电电源是否出现故障，当发生输入电压过压，输入电压欠压，温 度过高故障时应切断总电源，当发生输出电压过压，输出电压欠压，蓄电池过热等故障时， 应关断DC-DC变换器。
[0083] 本系统的软件部分的主要功能：在外界输人的相应的指令下，通过一定的算法， 改变SG3525的输出脉冲宽度；通过对蓄电池电池状态的检测，实现去极化放电，暂停充电 和终止充电的控制；并显示系统当前状态。
[0084] 本说明书未作详细描述的内容属于本领域技术人员公知的现有技术，虽然本发明 己通过有关的实施案例进行了图示和描述，但是，本专业技术人员应当了解，在权利要求书 的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化，因此本发明的保护范围当以权利要求书为 准。
【权利要求】
1. 一种车载铅酸蓄电池智能充电器其特征在于：交流电源输入到防电磁干扰EMI单 元（1)，EMI单元⑴输出送入全桥整流单元（2)，全桥整流单元⑵输出送入脉冲调制PWM 单元（4) ;DC/DC变换单元（5)接收来自脉冲调制PWM单元（4)的控制信号，DC/DC变换单 元（5)的输出送往蓄电池单元（7)对其充电，微处理器（10)通过传感器（3)检测全桥整流 单元（2)输出的直流电压信号；通过传感器（6)检测DC/DC单元（5)输出的充电电流信号； 通过传感器（8)检测蓄电池（7)的电压信号；通过传感器（9)检测蓄电池（7)的温度信号， 微处理器（10)通过对以上信号的检测一方面输出控制信号给脉冲调制PWM单元（4)，再通 过PWM单元（4)改变控制输出到DC/DC单元（5)的PWM脉冲的宽度，从而改变电池充电电 流的大小，另一方面控制和保护整个系统的安全。
2. 据权利要求1所述一种车载铅酸蓄电池智能充电器其特征在于：微处理器（10)与 报警单元（13)连接，当出现过压、过流、超温等故障时，微处理器（10)发出控制信号使得报 警单元（13)发出声光报警。
3. 据权利要求1所述一种车载铅酸蓄电池智能充电器其特征在于：采用电阻式触摸 显示屏（11)，微处理器（10)与电阻式触摸显示屏（11)双向通信，接收电阻式触摸显示屏 (11)的触摸信号，同时将实时电压、电流、温度等信号送往电阻式触摸显示屏予以显示。
4. 据权利要求1所述一种车载铅酸蓄电池智能充电器其特征在于：磁保持继电器 (15)受控于微处理器（10)，当微处理器检测到输入电压过压，输入电压欠压，温度过高故 障时，发出控制动作指令给磁保持继电器（15)动作切断总电源，以保证车载铅酸蓄电池智 能充电器的安全。
【文档编号】H02J7/10GK203850901SQ201420151851
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】许祝, 蒋学军 申请人:重庆市星海电子有限公司