电工理论
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基于单片机的低功耗电能收集充电器设计
吴可汗, 何怡刚
合肥工业大学电气与自动化工程学院 合肥 230009
Design of Electric Energy Collecting Charger Based on SCM
Wu Kehan, He Yigang
Hefei University of Technology Hefei 230009 China
摘要 设计的一个由单片机控制的电能收集器作为一电能收集充电器,它的工作是从一直流10~20V电源中吸收电能,并尽可能大的电流流入可充电电池。通过开关电源来适应宽电压变化,且降低电源变换器自身的功耗,利用发光二极管的状态指示工作状态。通过单片机进行控制。加入了光电耦合器,用来解决单片机和充电模块的共地问题。在程序中对脉宽进行实时调节,采用PD算法,使直流电源变化器以最大功率输出。
关键词 :
开关电源 ,
低功耗 ,
PWM ,
单片机
Abstract :This paper introduces a kind of design and program implementation of the energy collecting charger based on SCM. As an energy collecting charger, In order to make the electric current flow into the rechargeable Battery as large as possible, the system collect energy from a DC power supply. Controlling the Switching Power Supply to adjust the changing of the Wide voltage, Reduce power consumption of the Power converter, Knowing the Work status of the Electric circuit from the Diode. The microprocessor is a piece of SCM. To solve the SCM and the charging module grounding Problem, we put an photo coupler in it. Real-time-adjusting the Pulse Width, Using the PD algorithm. At last it get the output as large as possible.
Key words :
Switching power supply
low power
PWM
SCM
收稿日期: 2013-10-11
出版日期: 2014-05-22
基金资助: 国家杰出青年科学基金(50925727), 国防科技计划项目(C1120110004、9140A27020211DZ5102), 教育部科学技术研究重大项目(313018)和中央高校基本科研业务费专项资金(2012HGCX0003)资助项目
作者简介 : 吴可汗 男, 1988年生, 硕士研究生, 研究方向为电工电能新技术及其应用。何怡刚 男, 1966年生, 教授, 博士生导师, 主要从事集成电路、智能电网、状态监测与故障诊断等领域的研究工作。
引用本文:
吴可汗, 何怡刚. 基于单片机的低功耗电能收集充电器设计[J]. 电工技术学报, 2013, 28(2增): 185-188.
Wu Kehan, He Yigang. Design of Electric Energy Collecting Charger Based on SCM. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013, 28(2增): 185-188.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2013/V28/I2增/185
[1] 时海涛, 李林, 王心刚, 等. 基于单片机的电能收集充电器设计[J]. 工业仪表与自动化装置, 2011, 3: 103-106. [2] Shi Haitao, Li Lin, Wang Xingang, et al. The energy collecting charger design based on SCM[J]. Industrial Instrumentation & Automation, 2011, 3: 103-106. [3] 臧铁钢. protel DXP电路设计与应用[M]. 北京: 中国铁道出版社, 2005. [4][3] 郭天祥. 新概念51单片机C语言教程[M]. 北京: 电子工业出版社, 2009. [5][4] 梅丽凤, 任国臣, 蓝和慧. 单片机原理及接口技术[M]. 北京: 清华大学出版社, 2009. [6][5] 李宏, 王崇武. 现代电力电子技术基础[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009. [7][6] 郭忠银, 高飞燕. 基于MC34063的开关电源设计[J]. 工业控制计算机, 2010, 2: 100-101. [8] Guo Zhongyin, Gao Feiyan. Design of switching power supply based on MC34063[J]. Industrial Control Computer, 2010, 2: 100-101. [9][7] 刘熹, 张剑峰. 高效光伏电能收集器的设计与实现[J]. 仪器仪表报, 2010, 30(8): 51-54. [10] Liu Xi, Zhang Jianfeng, Simulation design of energy collection charger based on PLECS[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2010, 30(8): 51-54. [11][8] 王皑, 陈义, 佘丹妮. 基于PLECS的电能收集充电器仿真设计[J]. 仪表技术, 2012, 4: 40-45. Wang Ai, Chen Yi, She Danni. Simulation design of energy collection charger based on PLECS[J]. Instrumentation Technology, 2012, 4: 40-45. [9] 胡存生, 胡鹏. 集成开关电源的设计制作调试与维修[M]. 北京: 人民邮电出版社, 1995. [12][10] 张建明, 姚佶, 何怡刚, 等. 基于ATmega16单片机的电能收集充电器设计[J]. 现代电子技术, 2013, 36: 135-140. [13] Zhang Jianming, Yao Ji, He Yigang, et al. Design of electric energy collecting charger based on ATmega16 MCU[J]. Modern Electronics Technique, 2013, 36: 135-140.
[1]
余晨辉, 汪凤翔, 林贵应. 基于在线扰动补偿的三电平PWM整流器级联式无差拍控制策略 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(4): 954-963.
[2]
王议锋, 吴啸尘, 李雷, 梁岩. 高调光频率下的PWM Shunt调光驱动器LED电流振荡抑制方法 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(zk1): 283-291.
[3]
李景灏, 吴爱国. 基于离散趋近律与无差拍双闭环结构的单相LCL型PWM整流器控制策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(6): 1290-1303.
[4]
李国华, 刘春武, 汪玉凤. 单相逆变器随机PWM选择性消谐滞环随机扩频方法 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(6): 1279-1289.
[5]
游小杰, 杨才伟, 王剑, 王琛琛, 原志强. 一种适用于机车PWM整流器的比例积分-谐振电流控制器设计 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(23): 4926-4936.
[6]
朱进权, 葛琼璇, 王晓新, 孙鹏琨, 张波. 基于自抗扰和负载功率前馈的高速磁悬浮系统PWM整流器控制策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(2): 320-329.
[7]
赵崇滨, 姜齐荣, 郭旭, 刘东. 大容量交流电弧炉柔性供配电方案控制策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(16): 3386-3399.
[8]
叶满园, 任威, 李宋, 魏麒文, 宋桂智. 基于控制载波自由度的级联H桥逆变器改进型PWM技术 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(14): 3010-3021.
[9]
李艳, 刘树林, 王颖. 基于超级电容器的电网短路故障监测系统自供电电源研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk2): 569-576.
[10]
陈威, 吴桂初, 方攸同. 基于绕组分布函数理论和动态磁网络的两种内置式永磁牵引电机解析建模方法 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk2): 377-386.
[11]
昝小舒, 池飞飞, 于东升, 吴宁, 龚毅. 基于变开通角F-PI并行控制策略的开关磁阻发电机输出电压研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk1): 182-191.
[12]
杨超, 许海平, 袁志宝, 许志强. 双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(8): 1679-1689.
[13]
王迎晨, 杨少兵, 宋可荐, 吴命利. 基于滑模结构无源控制的车网耦合系统低频振荡抑制方法 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(3): 553-563.
[14]
郝振洋, 徐子梁, 陈宇, 任小永, 张之梁. 航空Vienna整流器故障诊断与容错控制 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(24): 5152-5163.
[15]
张鋆, 张明皓, 仝杰, 李荡, 雷煜卿, 张树华. 用于电力资产在线感知的eRFID标签设计 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(11): 2296-2305.