DSP irányítású akkumulátortöltő tervezése kétirányú multifunkciós kimenettel

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Balogh Attila
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A diplomaterv témája egy akkumulátortöltő elkészítése. Az akkumulátoroknak tölthetőknek kell lenniük a 230 V-os hálózatról és 5 illetve 12 V-ról is. Ezenfelül az akkumulátortelep kimeneti feszültségének állíthatónak kell lennie, ami lehet 12 és 5 V-os feszültség is. A felhasználó kapcsolók segítségével állíthatja be a kívánt működési módot.

Az elkészült projektben a hálózatról történő töltést egy Flyback konverter valósítja meg. Ez külön nyomtatott huzalozású lemezen került megvalósításra. A konverter kimeneti feszültségét egy DC/DC konverter a töltési karakterisztikának megfelelően állítja, hogy a sorba kötött négycellás akkumulátortelepet tölteni tudjuk. A kimenet előállításáért egy másik DC/DC konverter felel, ezzel állítjuk elő a kimeneti 12 illetve 5 V-os feszültségszinteket. Ezek a kimenetek kétirányúak is, azaz az akkumulátortelep tölthető az 5 és 12 V-os feszültségszintekről. A kimeneti DC/DC konverter lehet Buck és Boost működésű is a feszültségszintekből adódóan, illetve az energiaáramlás kétirányú. A Flyback konverterhez tartozó DC/DC esetében csak Buck működésről van szó. Esetünkben a Buck az szinkron Buck működést jelent.

A cellaáram és a kimeneti áram mért; ahogy a kimeneti, bemeneti és cellafeszültségek is. A mért értékekből egy DSP határozza meg a vezérléshez szükséges kitöltési tényezőket. A hőmérséklet érzékelése NTC ellenállással valósul meg, hogy védjük a cellákat a túlhevüléstől.

A kiegészítő áramkörök, mint például a FET meghajtó vagy a műveleti erősítők tápfeszültségeinek előállítása egy integrált DC/DC konverterrel történik, mely az akkumulátorokra csatlakozik. A DSP egy USB kapcsolaton keresztül programozható és monitorozható; így a nyomtatott huzalozású lemezen két darab USB csatlakozó található, az egyik a programozáshoz, a másik a töltéshez használható.

Az elkészült szoftver vezérli a töltést és a kimeneti feszültség kiadását, ehhez többféle kontroller is implementálásra került. Továbbá a program megvalósít védelmeket is, mint például az alacsony akkufeszültség vagy magas cellahőmérséklet detektálása. A szoftver állapotgépében minden működési módhoz megtalálható több állapot és hibaállapotok is. Az elkészült kapcsolásokról mérési eredmények is láthatóak a diplomaterv végén. (6. fejezet)

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.