РЕФЕРАТ 2
СОДЕРЖАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЗОРНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1. Теория и общая информация 6
1.1.1. Источники ЭДС и источники тока 6
1.1.2. Широтно-импульсная модуляция 7
1.1.3. RC фильтры 8
1.1.4. Arduino UNO 9
1.2. Основные типы аккумуляторов 10
1.2.1. Свинцово-кислотные 10
1.2.2. Никель-кадмиевые 10
1.2.3. Никель-металлогидридные 11
1.2.4. Литий-ионные 12
1.2.5. Литий-полимерные 12
1.3. Обзор аналогов 13
1.3.1. IMAX B6 13
1.3.2. HobbyKing ECO6-10 14
1.3.3. Turnigy TQ4 15
1.3.4. iMaxRC X150 15
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА 17
2.1. Требования к устройству 17
2.2. Выбор путей и способов реализации 17
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА УСТРОЙСТВА 20
3.1. Аппаратная часть устройства 20
3.2. Программная часть устройства 22
3.2.1. Функция ожидания ввода 22
3.2.2. Обработчик прерывания по сравнению второго таймера 25
3.2.3. Функция задания коэффициента заполнения ШИМ сигнала ... 26
3.2.4. Функция задания дополнительных параметров 28
3.2.5. Функция задания зарядного тока 29
3.2.6. Функция проверки напряжения 32
3.2.7. Функция вывода на экран 33
3.2.8. Функция ошибки 35
3.2.9. Функция поддержания постоянного напряжения 36
3.2.10. Функция поддержания постоянного тока 39
3.2.11. Функция поддержания постоянного тока, потом постоянного
напряжения 42
3.2.12. Функция задания пользовательского режима 45
3.2.13. Функция режима зарядки 48
3.2.14. Функция setup 48
3.2.15. Функция loop 49
3.3. Испытания 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ 55
В наше время практически все устройства уже сделали или стремятся сделать мобильными и автономными [1], что порождает большую необходимость в аккумуляторах различных видов [2,3,5,6] для удовлетворения специфических потребностей этих устройств, таких как:
• большой максимально отдаваемый ток [7];
• большая ёмкость [7];
• низкий саморазряд;
• возможность переносить низкие/высокие температуры;
• высокое напряжение;
• небольшая масса;
• компактность.
Каждый вид аккумуляторов имеет свои требования к зарядному устройству [2], такие как:
• поддержание постоянного тока [8];
• поддержание постоянного тока, а потом постоянного напряжения [8];
• циклическое изменение напряжения [9,10,11];
• большой/малый зарядный ток/напряжение;
• контроль температуры на ячейке [12].
Это требует наличия большого количества разных зарядных устройств, но это не удобно. Так как создание идеального аккумулятора граничит с фантастикой, проблему пытаются решить путём создания универсального зарядного устройства. Уже существуют готовые решения, однако они обладают рядом недостатков.
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы бакалавра является разработка программно-управляемого универсального зарядного устройства.
В ходе работы были проанализированы уже существующие аналогичные устройства, выявлены их достоинства и недостатки и на основе этой информации выдвинуты требования разрабатываемому устройству.
Разработано программно-управляемое зарядное устройство для заряда литий-ионных, литий-полимерных, литий-железофосфатных, никель- металлогидридных, никель-кадмиевых и свинцовых аккумуляторов, а так же возможностью ручной настройки режима заряда, контролируемое МК Atmega328. Написана прошивка, реализующая режимы заряда при помощи обратной связи. Устройство отвечает основным требованиям представленным выше.
В процессе разработки было испробовано несколько потенциальных решений, на основе анализа причин их несостоятельности был собран, учитывающий предыдущие ошибки, прототип устройства и проведены его испытания.
