以蓄電池為能源的電動(dòng)自行車(chē)被認(rèn)為是21世紀(jì)的綠色工程，由于其具有省時(shí)省力、無(wú)廢氣污染、無(wú)噪音、輕便美觀等特點(diǎn)，受到眾多使用者的青睞。但在使用中也暴露出它的局限性，那就是蓄電池的容量決定了它僅能在較小范圍內(nèi)使用，而且隨著使用時(shí)間的遞增，電池行駛里程會(huì)逐漸縮短，許多人都有半路電池耗盡，不得不費(fèi)勁騎回家的經(jīng)歷。本文就是要探討解決這一難題的方法，提出一種電動(dòng)自行車(chē)快速充電的模式來(lái)解決這一問(wèn)題，采用刷卡方式或其他計(jì)費(fèi)方式對(duì)充電車(chē)輛進(jìn)行收費(fèi)，并指定電池類(lèi)型。

    電動(dòng)自行車(chē)快速充電系統(tǒng)的成敗關(guān)鍵在蓄電池充電系統(tǒng)，它必須具有充電時(shí)間短、對(duì)蓄電池使用壽命影響小以及充滿判斷準(zhǔn)確的特點(diǎn)。因此，研制性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠的電動(dòng)自行車(chē)蓄電池快速充電系統(tǒng)是十分必要的。在盡可能較小影響蓄電池使用壽命的前提下，希望能采用最大的充電電流，在短時(shí)間內(nèi)將電池容量基本充足。而且在這個(gè)過(guò)程中，電池既不產(chǎn)生大量氣體，又不使電池內(nèi)部溫度過(guò)高。

2 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體組成框圖

    本設(shè)計(jì)電源采用UC3842組成單端正激式開(kāi)關(guān)電源，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源控制對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。微處理器采用凌陽(yáng)SPCE061A 16位單片機(jī)。12864液晶顯示出中文菜單，同時(shí)顯示電池的電壓、電流、溫度等狀態(tài)，并且利用凌陽(yáng)SPCE061A 16位單片機(jī)的語(yǔ)音功能，對(duì)充電進(jìn)行語(yǔ)音提示。系統(tǒng)總體組成框圖如圖1所示。

    顯示部分采用ACM12864液晶顯示，該模塊價(jià)格低，數(shù)據(jù)可讀可寫(xiě)，自帶負(fù)電壓發(fā)生電路，單+5V供電，帶背光，可與各種微處理器直接接口，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作不受外部時(shí)鐘控制，不帶漢字庫(kù)，占空比為1/64，外部共有20條引腳來(lái)進(jìn)行外部接口。通過(guò)ACM12864模塊與SPCE061A的接口設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)在充電過(guò)程中通過(guò)對(duì)電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換，在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。

    電流檢測(cè)通過(guò)在充電回路中串聯(lián)一個(gè)0.1歐姆的電阻，通過(guò)讀取其上的電壓值來(lái)檢測(cè)電流；電壓檢測(cè)通過(guò)兩個(gè)電阻對(duì)蓄電池兩端的電壓進(jìn)行分壓，使分壓值在凌陽(yáng)SPCE061A A/D轉(zhuǎn)換電壓范圍之內(nèi)，從而檢測(cè)電壓。 蓄電池溫度的檢測(cè)是用溫度轉(zhuǎn)換專(zhuān)用芯片AD590來(lái)進(jìn)行的。在整個(gè)充電過(guò)程中，要不斷檢測(cè)溫度、電壓、電流值，當(dāng)溫度、電壓、電流有異常時(shí)，停止充電，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

    SPCE061A的主要特點(diǎn)：16個(gè)I/O口，32k字的存儲(chǔ)空間，足夠存儲(chǔ)程序和字模；它內(nèi)部集成AD、DA和看門(mén)狗定時(shí)器，這些特性，可以大大簡(jiǎn)化外圍電路。不僅外部電路簡(jiǎn)單,而且可以方便實(shí)現(xiàn)人性化很強(qiáng)的人機(jī)界面（鍵盤(pán)輸入和液晶中文菜單）和語(yǔ)音提示功能。