摘    要：本文介绍了一种基于TMS320LF2407 DSP芯片控制的全数字化铅酸蓄电池智能充电电源及系统控制方案，分析了系统结构及其工作原理。实际应用表明，系统满足设计要求，具有良好的性能。

关键词：蓄电池；开关电源；DSP

引言

密封式铅酸蓄电池(Lead-Acid)是一种可循环再充电的化学电池，因其成本低廉、使用安全及无污染的优点在通讯、交通、电力等部门得到了广泛的应用，与其配套的快速充电技术也引起了普遍的关注。

为了使电源能够在较高的充电速率下达到充满状态，又不严重影响蓄电池的寿命，对常用的密封式铅酸蓄电池本身的充放电特性、荷电状态(SOC-State Of Charge)以及智能充电装置的研究成为了工程技术人员的重点。本文介绍的新型智能充电电源就是基于这两点而提出的。

传统的充电控制方法主要是恒流充电和恒压充电。这两种方法的控制电路简单，实现起来也很容易，但缺点是充电时间比较长、充电方式单一、安全性不高、对蓄电池的损害也比较大。针对传统充电方法的诸多缺点，近年来国内外相继提出了一些先进的充电方法，如脉冲式充电法、分级式充电法、定化学反应状态法以及我国厦门大学陈体衔教授提出的变电流间歇充电法等。对于密封式铅酸蓄电池而言，分级定流充电法的应用最为广泛。平时所谓的二步法和三级充电法，基本上都是这种方法的具体应用。

图5 工作模式切换流程图

铅酸蓄电池的充电特性

铅酸蓄电池的充电电流应小于或等于蓄电池可接受的充电电流。在充电过程中，如果充电电流过大，过剩的电流将以有害的负反应过程——电解水消耗掉。在大量析气的状态下，用于有效充电消耗的电能，还不到总消耗量的10％(即浪费的电能超过了90％)，这样既延长了工作时间，严重的析气也使正极板腐蚀，损坏了蓄电池。深放电后，过大的热冲击，或充电不足、过充都将严重损坏蓄电池。

60年代末期，美国科学家马斯提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受充电电流曲线，如图1所示。从曲线可以看出二步法大致分为两个阶段，恒定大电流快速充电阶段和恒定小电流浮充阶段。

充电终止控制方法分析

蓄电池在充足电后，电池的温度和内压都会快速上升，同时电池的端电压开始下降，出现电压负增量。如果此时继续进行快速大电流充电，对蓄电池的损害是显然的。因此，为了保证电池能充足电又不过充电，必须采取一定的方法来控制充电终止的问题。          

现阶段采用的终止控制方式很多，关键是对电池荷电状态的正确判断。常用的有定时控制、电池电压负增量。