1
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
BỘ SẠC NHANH CHO PIN LITHIUM-ION
ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN
SVTH: MAI VĂN AN
LỚP: 09D1
GVHD: TS. LÊ QUỐC HUY
GVD: TS. NGUYỄN HOÀNG MAI
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA

NỘI DUNG
C1: Tổng quan xe đạp, xe máy và ô tô điện.
C2: Công nghệ pin Lithium-ion.
C3: Công nghệ sạc & sạc nhanh pin Li-ion.
C4: Các bộ biến đổi DC-DC và tổng quan về vi
điều khiển pic 16f877a.
C5: Thiết kế mạch điều khiển, mạch động lực và
chương trình điều khiển mạch sạc pin Li-ion.
C6: Mô hình và kết luận đề tài.
2
NỘI DUNG
C1: Tổng quan xe đạp, xe máy và ô tô điện.
C2: Công nghệ pin Lithium-ion.
C3: Công nghệ sạc & sạc nhanh pin Li-ion.
C4: Các bộ biến đổi DC-DC và tổng quan về vi
điều khiển pic 16f877a.
C5: Thiết kế mạch điều khiển, mạch động lực và
chương trình điều khiển mạch sạc pin Li-ion.

Công suất: 240 - 250 W

Tốc độ tối đa: 25 km/h

Quãng đường đi được: 60 - 90 km

Thông số chung pin Lithium-ion:

Điện áp pin: 48 V

Dung lượng: 12 Ah

Thời gian sạc: 6 giờ
5
Xe đạp điện HKBIKE
Xe đạp điện HONDA
NỘI DUNG
C1: Tổng quan xe đạp, xe máy và ô tô điện.
C2: Công nghệ pin Lithium-ion.
C3: Công nghệ sạc & sạc nhanh pin Li-ion.
C4: Các bộ biến đổi DC-DC và tổng quan về vi
điều khiển pic 16f877a.
C5: Thiết kế mạch điều khiển, mạch động lực và
chương trình điều khiển mạch sạc pin Li-ion.
C6: Mô hình và kết luận đề tài.
6
2. CÔNG NGHỆ PIN LITHIUM-ION
CẤU TẠO CHUNG:

Điện cực dương: oxit kim loại lithium

NỘI DUNG
C1: Tổng quan xe đạp, xe máy và ô tô điện.
C2: Công nghệ pin Lithium-ion.
C3: Công nghệ sạc & sạc nhanh pin Li-ion.
C4: Các bộ biến đổi DC-DC và tổng quan về vi
điều khiển pic 16f877a.
C5: Thiết kế mạch điều khiển, mạch động lực và
chương trình điều khiển mạch sạc pin Li-ion.
C6: Mô hình và kết luận đề tài.
9

Biến thiên điện áp và dòng điện của pin Li-ion qua
các giai đoạn sạc:
10
3. CÔNG NGHỆ SẠC VÀ SẠC NHANH PIN LI-ION
3. CÔNG NGHỆ SẠC VÀ SẠC NHANH PIN LI-ION

QUÁ TRÌNH SẠC NHANH PIN LITHIUM-ION
11
3. CÔNG NGHỆ SẠC VÀ SẠC NHANH PIN LI-ION
MỘT SỐ YÊU CẦU KHI SẠC:

Thiết bị sử dụng nên được tắt khi sạc.

Sạc ở nhiệt độ vừa phải (trong khoảng 10-45
o
C)

Pin Li-ion không cần sạc đầy 100%.



Bộ giảm áp: Buck

Bộ tăng áp: Boost

Bộ tăng/ giảm áp: Buck - Boost
14
4.1 BỘ BIẾN ĐỔI DC-DC - NGUYÊN LÝ MẠCH BUCK
15
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH BUCK
D = Ton/T
Vout = Vin×D
4.2 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
PIC 16F877A: 40 CHÂN:

Tổng cộng có 33 chân I/O.

Có 8 ngõ vào ADC với độ phân
giải 10bit, thời gian chuyển đổi
0.1 us.

RC1, RC2 ngõ ra xung PWM,
tần số cao, từ 1,22 kHz đến
208,3 kHz (thạch anh 20 MHz).

Ngắt ngoài RB0.

Tốc độ xử lý cao.
16
NỘI DUNG

19
5.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC
20

Sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển mosfet.
5.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC
21

MOSFET driver: dùng chip IR2184 để điều khiển
đóng/mở MOSFET bằng kỹ thuật bootstrap.
•
Điện áp nguồn cấp từ 10 V đến 20 V.
•
Tín hiệu logic từ 3,3 V đến 5 V.
•
Tần số hoạt động lên đến 100 kHz.
5.3 THIẾT KẾ KHỐI ĐO LƯỜNG
22
1. Đo dòng điện: dùng IC ASC712.
•
Đường tín hiệu analog độ nhiễu thấp.
•
Độ nhạy ngõ ra từ 96 đến 104mV/A.
•
Sự trễ từ gần bằng zero.
5.3 THIẾT KẾ KHỐI ĐO LƯỜNG
2323
2. Đo điện áp : cầu phân áp bằng điện trở.
R1
R2