Реализация автоматического зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на примере контроллера BQ2031Аккумуляторная батарея (АКБ) является важной частью автомобильного электрооборудования, это традиционный буферный накопитель электроэнергии на средствах транспорта.
Периодический заряд АКБ вне бортовой сети автомобиля с помощью зарядных устройств является для нее необходимой процедурой эксплуатации.
Для реализации различных способов заряда АКБ необходимо зарядное устройство, т.е. вторичный источник электропитания, преобразующий напряжение сети промышленной частоты в постоянный ток всоответствии с алгоритмом заряда. Современные автоматические зарядные устройства обычно управляются специализированными микросхемами (контроллерами заряда). О них и пойдет речь в этой статье.
Ведущие производители электронных компонентов Texas Instruments, Maxim, Dallas, Toshiba, „Ситроникс» (Зеленоград) и другие выпускают специализированные микросхемы для зарядных устройств различных аккумуляторов и при выборе контроллера разумно воспользоваться их опытом. Для этого обратимся, например, на сайт корпорации Texas Instruments. Поисковая машина на сайте потребует указать тип аккумулятора и силового преобразователя зарядного устройства. Выберем свинцово-кислотную АКБ (Lead-acid), как наиболее распространенную на автомобилях, и импульсную топологию силового блока (Switch-mode topology) для обеспечения высокого КПД. В этом случае Texas Instruments рекомендует микросхемы BQ2031, UC3909 и BQ24105.
В качестве примера рассмотрим реализацию схемы управления зарядного устройства для свинцово-кислотных АКБ на микросхеме BQ2031 [1, 2], одной из лучших в своем классе. Микросхема BQ2031 поддерживает три алгоритма заряда и индикацию текущего состояния зарядного устройства. На рис. 1 представлена типовая принципиальная электрическая схема зарядного устройства на базе BQ2031, силовой преобразователь на этом рисунке показан упрощенно.
Рассмотрим запрограммированную последовательность операций, которую реализует контроллер во время заряда, более подробно.
Мониторинг температуры аккумулятора
После подачи питания VCC (+5 В) контроллер BQ2031 (DA1), прежде всего, начинает мониторинг температуры АКБ, не прекращающийся во время всего зарядного цикла. Для измерения температуры используется терморезистор RT, размещенный на батарее.
Контроллер прекращает заряд, когда АКБ нагревается до температуры Т1 и возобновляет его при остывании батареи до температуры Т2. Заряд запрещен также при температуре батареи ниже Т3. Texas Instruments рекомендует [2] пороговые значения температуры: Т1=45°С, Т2=42°С, Т3=5°С.
Полностью статью можно прочитать в бумажной версии журнала | 
