Do an nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ sạc nhanh cho pin lithium ion ứng dụng vi điều khiển

i Nhu i cầu i sử i dụng i xe i điện i hiện i nay i

i Đối i tượng i sử i dụng i xe i điện

Xe i điện i được i sử i dụng i rộng i rãi i trong i các i ngành i công i nghiệp i như i các i máy i bốc i hàng i chạy i bằng i điện, i máy i xếp i hàng…trong i phương i tiện i giao i thông i đi i lại i như i xe i ô i tô i điện, i xe i máyi điệni vài đặci biệti rấti phổi biếni vài đangi pháti triểni hiệni nayi lài xei đạpi điện.

i Ưu i nhược i điểm i của i các i loại i xe i điện

Xe i điện i có i nhiều i ưu i điểm i nổi i bật i như i là i thân i thiện i với i môi i trường, i tiết i kiệm i năng i lượng i và i tiền i bạc i khi i sử i dụng i nó i so i với i các i loại i xe i chạy i bằng i nhiên i liệu i khác…

Víi dụ:i theoi bàii toáni tiếti kiệmi mài HKBIKEi đưai rai khii soi sánhi giữai dòngi xei đạpi điệni

HKBIKE i zinger i extra i phiên i bản i nâng i cấp i tiết i kiệm i 47 i lần i so i với i xe i máy i [1], i cụ i thể i là:

HKBIKE i zinger i extra i phiên i bản i nâng i cấp i XE i MÁY

1 i lần i sạc i đầy i đi i được i 90 i km, i 1 i lần i sạc i đầy i hết i 0,65 i số i điện i (Wh) i 0,65 i Wh i x i 2.000 i đồng i = i 1.300 i đồng.

Nhưi vậyi đii hếti 1kmi chỉi hếti 14,4i đồng. Đổ i đầy i bình i xăng i đi i được i 210 i km, i 1 i bình i đầy i là i 5,5 i lít i 5,5 i lít i x i 26.150 i đ/1 i lít i = i 144.000 i đồng.

Nhưi vậyi đii hếti 1i kmi hếti 685,71i đồng

Hình i 1.1: i Ưu i điểm i của i xe i điện i so i với i xe i máy.

Tuyi nhiêni nhượci điểmi lớni nhấti củai xei điệni lài giớii hạni chạyi choi mộti lầni sạci lài chưai cao i (tối i đa i khoảng i 90 i km i với i xe i HKBIKE i zinger i extra), i và i một i lần i sạc i đầy i có i thể i tốn i nhiều i thời i gian i (khoảng i 6h)…

i i Giới i thiệu i về i các i loại i xe i điện i trên i thị i trường i trong i và i ngoài i nước

i Xe i đạp i điện

là i NIJIA, i XMEN, i ZOOMER, i GIANT, i AIMA, i HKBIKE…trong i đó i nổi i trội i lên i có i dòng i xe i đạp i điện i sử i dụng i pin i Lithium-ion i của i AIMA i và i HKBIKE i Kiêu i hãnh i và i lộng i lẫy i là i các i mĩ i từ i chính i xác i nhất i để i miêu i tả i chiếc i xe i đạp i điện i HKBIKE i zinger i extra i Xe i được i thiết i kế i theo i phong i cách i hiện i đại i trẻ i trung i và i tinh i tế i Hòa i trộn i với i yếu i tố i thẩm i mỹ i chiếc i xe i đạp i zinger i extra i còn i được i trang i bị i những i công i nghệ i tân i tiến i nhất i tạo i nên i một i chiếc i xe i hoàni hảo,i đầyi đami mêi vài chinhi phụci khôngi giớii hạn.

i Giới i thiệu i về i các i loại i xe i điện i sử i dụng i pin i lithium-ion

i HKBIKE

1.3.1.1 i Xe i đạp i điện i ZINGER i extra i của i HKBIKE. Đây i là i dòng i xe i điện i có i khả i năng i nâng i cấp i quãng i đường i đi i được i lên i tới i 90 i km/lần i sạc i nhưi xei điệni Zingeri Extrai củai HKBike.i Hãngi xei điệni HKBikei đượci biếti đếni lài thươngi hiệu i đầu i tiên i mang i pin i Lithium-ion i - i công i nghệ i FLiP i cải i tiến i đến i với i người i tiêu i dùng i Cấu i tạo i bên i trong i pin i Lithium-ion i - i công i nghệ i FLiP i trên i xe i điện i HKBike i Pin i Lithium- ion i i công i nghệ i FLiP i được i sản i xuất i khép i kín, i nghiêm i ngặt i tại i một i trong i những i nhà i máy i sản i xuất i pin i Lithium-ion i lớn i nhất i châu i Á i Cấu i tạo i bên i trong i của i pin i chứa i 13 i phôi i pin i nhỏ i gồm i 50 i lá i đồng i ép i mỏng, i sau i đó i bọc i kín i bằng i thép i nguyên i khối, i hàn i khắc i bằng i laser i trong i 45 i ngày i tại i nhà i máy i sản i xuất i Bọc i bên i ngoài i là i lớp i nhựa i ABS i và i PC i có i khả i năng i chịui nhiệt,i chốngi vai đậpi đảmi bảoi tuyệti đốii choi pin.i Chínhi vìi vậy,i pini xei đạpi điệni củai hãng i hoạt i động i rất i bền i bỉ, i tuổi i thọ i trung i bình i khoảng i 6 i năm i Quãng i đường i 90km/lần i sạc i của i xe i điện i HKBike i Zinger i Extra i cũng i được i tổ i chức i Kỷ i lục i Việt i Nam i cấp i bằng i xác i nhận i ky i lục i Trọng i lượng i của i pin i trên i xe i HKBike i chỉ i 6 i kg, i nhẹ i hơn i rất i nhiều i Lợi i thế i nàyi khôngi chỉi tăngi tínhi linhi độngi giúpi ngườii dùngi cói thểi tháoi lắpi pini rai sạci ởi bấti cứi đâui mà i còn i đóng i góp i lớn i vào i thiết i kế i xe i nói i chung i Nhờ i vậy, i thiết i kế i tối i giản i và i thanh i thoát i đi i khá i nhiều.[1]

Dàii xi Rộngi xi Caoi 1640i mmi xi 600i mmi xi 1090i mm

Chiềui caoi yêni xei 745i ~i 900i mm Đường i kính i bánh i xeBánh i trước: i 18" i x i 2,125"

Vậni hànhTayi ga,i Đạpi trợi lực

Cáchi thứci thaoi tácTựi động

Quãngi đườngi đii đượci khii pini đầyi 90i km

Vậni tốci tốii đai 25i km/h

 Loạii pinPini Lithium-ioni -i Côngi nghệi Flip

 Sạci điệni tựi độngi ngắti khii đầy

 Điệni ápi vàoi 220i Vi –i 50i Hz

Trọng i lượng i xe i 36 i kg i và i tải i trọng i 180 i kg

1.3.1.2 i Xe i đạp i điện i ITREND i của i HKBike i [3] Đây i cũng i là i dòng i xe i của i HKBike i sử i dụng i pin i li-on i công i nghệ i flip i rất i tiên i tiến.

Dàii xi Rộngi xi Caoi 1650i mmi xi 670i mmi xi 1025i mm

Chiềui caoi yêni xei 745i ~i 900i mm Đườngi kínhi bánhi i xei trước:i 18"i xi 2,5"i ;i sau:i 18"i xi 2,5"

Cáchi thứci thaoi táci Tựi động

Quãngi đườngi đii đượci khii pini đầyi 75i km

Vậni tốci tốii đai 25i km/h

 Loạii pini Pini Lithium-ioni -i Côngi nghệi Flip

 Sạci i điệni tựi độngi ngắti khii đầy

 Điệni ápi vàoi 220i Vi –i 50i Hz

i AIMA

Lài dòngi xei đạpi điệni đangi từngi bướci chiếmi lĩnhi vài dii vàoi thịi trườngi Việti Nami vớii cáci sảni phẩmi xei phongi phúi cói sửi dụngi côngi nghệi pini li-on:

Pin: Lithiumi Ioni i i 48i V/12i Ah Động i cơ: Mô-tơ i bánh i sau i i 240 i W

Tiêui chuẩni đóngi góii (DàiXRộngXCao): 1550x660x1040i mm

Kíchi thướci lốpi trước/sau 18x1,75i i inch

Tốci đội tốii đa: 25i km/h

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i i 60km

Pin: Lithiumi Ioni 48V/12Ah Độngi cơ: 240i W

Tiêui chuẩni đóngi góii (Dàii Xi Rộngi Xi Cao): 1600X690X1050i mm

Kíchi thướci lốpi trước/sau 18x1,75i inch

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i 60 i km

Pin: Lithiumi Ioni 48V/12Ah Độngi cơ: 240i W

Tiêui chuẩni đóngi góii (DàiXRộngXCao): 1490x640x1080mm

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i 60 i km

Pin: Lithiumi Ioni 48V/12Ah Độngi cơ: Mô-tơi bánhi saui 240i W

Kích i thước i lốp i trước/sau 16x1,75 i inch

Thờii lượngi sạci pin: 2-6Hi

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i 60i km

Pin: Lithiumi Ioni 36V/10i Ah Độngi cơ: 200i W

Kích i thước i lốp i trước/sau 20x1,75 i inch

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i 60i km

Pin: Lithiumi Ioni 48V/12Ah Độngi cơ: Mô-tơi bánhi saui 240i W

Tiêui chuẩni đóngi góii (DàiXRộngXCao): 1550X660X1040i mm

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i i 60i km

Pin: Lithiumi Ioni 48V/12i Ah Độngi cơ: 240i W

Tiêui chuẩni đóngi góii (DàiXRộngXCao): 1600X690X1050i mm

Tốci đội tốii đa: 25i i km/h

Tiêui haoi năngi lượngi điệni saui 100km:i i i 34,181 i mV i nên i phép i đo i trên i đạt i yêu i cầu i về i độ i sai i lệch i điện i áp.

5.4.3 i Đo i nhiệt i độ. Đểi đoi nhiệti đội tai dùngi ICi cảmi biếni nhiệti đội sửi dụngi cáci phầni tửi báni dẫni LM35.i

ICi nàyi cói đầui rai trựci tiếpi lài điệni ápi tỉi lệi vớii nhiệti đội cầni đoi vớii đội nhạyi 10mV/ o C.i

Dảii nhiệti đội từi -55 o Ci đếni 150 o Ci vớii saii sối 0,5 o C.

Hình i 5.9 i Hình i dáng i và i sơ i đồ i chân i của i IC i bán i dẫn i đo i nhiệt i độ i LM35.

Chương i 6: i MÔ i HÌNH i VÀ i KẾT i LUẬN i ĐỀ i TÀI

1 Dominoi nốii dâyi rai cáci núti nhấn.

6.1.2 i Mạch i nguồn, i mạch i động i lực i và i các i khối i đo i lường.

Hình i 6.2: i Mạch i nguồn, i mạch i động i lực i và i các i khối i đo i lường.

 Bộ i chuyển i đổi i DC/DC i buck.

Hình i 6.3: i Mô i hình i tổng i thể i bộ i sạc i nhanh i pin i Lithium-ion.

- LCD i hiển i thị i điện i áp i và i dòng i điện.

- 2 i LED i 7 i đoạn i hiển i thị i nhiệt i độ.

- 2i LEDi báoi nguồni vài báoi sạc.

- Công i tắc i ON/OFF i nguồn.

 Thiếti kếi đượci môi hìnhi mạchi sạci pini Lithium-Ion,i mạchi sạci gồmi bội DC-DCi sạci choi pin, i mạch i điều i khiển i sạc, i mạch i đo i dòng, i áp i và i nhiệt i độ i của i pin.

 Xây i dựng i được i giải i pháp i điều i khiển.

 Xây i dựng i được i phần i mềm i điều i khiển.

 Kếti luậni vài hướngi pháti triển:

 Đề i tài i “Nghiên i cứu, i thiết i kế, i chế i tạo i bộ i sạc i nhanh i pin i Lithium-ion i ứng i dụng i vi i điều i khiển” i đã i thực i hiện i được i nhiều i điểm i mấu i chốt i trong i việc i sử i dụng i các i mục i đích i khác i nhau i Đề i tài i tạo i ra i một i bộ i sạc i có i thể i sạc i nhanh i pin i làm i cho i hiệu i suất i sử i dụng i tốii ưu,i rúti ngắni đượci thờii giani sạci đápi ứngi choi nhui cầui cáci thiếti bịi vài ngườii sửi dụng, i cụ i thể:

 Mạch i động i lực i có i thể i tăng i áp i hoặc i giảm i áp i (buck/boost) i để i có i thể i đáp i ứng i cho i việc i sạc i nhiều i loại i pin i và i ắc-quy i với i mức i điện i áp i và i dung i lượng i khác i nhau.

 Cói phảni hồii dòngi điệni vài điệni ápi sạci cũngi nhưi nhiệti đội củai pin/ắc-quyi đểi điềui khiểni quái trìnhi sạc.i Việci phảni hồii điệni ápi vài dòngi điệni cói thểi giúpi choi quái trìnhi ổni định i dòng i điện i và i điện i áp i chất i lượng i cao, i thích i hợp i với i yêu i cầu i cao i của i quá i trình i sạc i pin i Li-ion.

 Quái trìnhi sạci đượci điềui khiểni bởii vii điềui khiển,i chươngi trìnhi cói thểi lậpi trìnhi đượci nên i rất i linh i hoạt.

 Về i điểm i hạn i chế: i mạch i còn i cồng i kềnh, i quấn i cuộn i cảm i còn i chưa i tốt i Để i hoàn i thiện i về i sau i chúng i em i sẽ i tìm i phương i án i thay i thế i vi i điều i khiển i PIC16F877A i và i làm i mạch i nhỏi gọn,i hoàni chỉnhi hơn,i cũngi nhưi hoàni thiệni chươngi trìnhi điềui khiểni nhằmi tăngi tính i linh i hoạt i để i thay i thế i mạch i sạc i trên i thị i trường i hiện i nay.

Một i lần i nữa i em i xin i gửi i lời i cảm i ơn i đến i thầy i Lê i Quốc i Huy i và i các i thầy i cô i trong i khoa i đã i tạo i điều i kiện i giúp i đỡ i em i để i hoàn i thành i đồ i án i tốt i nghiệp i này.

PHỤ i LỤC i 1: i CHƯƠNG i TRÌNH i ĐIỀU i KHIỂN

#include i "lcd.h" unsigned i char i LED_TABLE[10]= i {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; // i thu i vien i so i led i 7doan i tu i 0 >9 unsigned i char i cuxi[7]; unsigned i char i tam[6]; unsigned i char i helen[7]; unsigned i char i hieu[7]; unsigned i char i jolly[5]; unsigned i int i x,y,z,n,m,v,c,duty,a,b,d,p,e,f; float i voltage, i current, i t, i u1, i u2, i u3, i i;

/*====== i 16-bit i data i =========*/ unsigned i int i i ADRES0 i i = i 0x00, i ADRES1 i = i 0x00, // i tin i hieu i thu i duoc i i i i i i i ADRES2 i i = i 0x00, i ADRES3 i = i 0x00, // i tu i 5 i cam i bien i i i i i i i ADRES4 i i = i 0x00; i i

/* i ==================== i PWM i ==============================*/ void i pwm_config(duty)

CCP2CON = i 0x00; // i CCP i mode i is i OFF

TRISC1 = i 0; // i Make i pin i CPP2 i as i output, i PORTC

CCP2CON = i 0B00001100; // i PWM i mode, i DCxB1:DCxB0 i = i 0:0

/* i ================= i Analog i to i Digital i conversion i ===============*/ void i ADC_config(void)

// i PORTA, i PORTE i as i input i pins

// i Right i justified i Six i (6) i Most i Significant i bits i of i ADRESH i are i read i as i ‘0’ i

// i A/D i Conversion i Clock i = i FOSC/64 i = i 12Mhz/64 i = i 187.5Khz

/* i CHS2:CHS0: i Analog i Channel i Select i bits i */

/* i =========== i Step i 3: i Wait i the i required i acquisition i time i

/* i Step i 5: i Waiting i for i the i A/D i interrupt i i */

GIE i = i 1; // i Global i interrupt i enable i i Lcd4_Init();

delay_ms(1000); i i Lcd4_Set_Cursor(1,0);

Lcd4_Write_String("CHARGING i LI-ION i "); i i Lcd4_Set_Cursor(2,0);

Lcd4_Write_String(" i i i JOLLY i HIEU i i i ");

RB6=1; // i Hien i thi i so i hang i don i vi i ra i led i 7doan

RB5=1; // i Hien i thi i so i hang i chuc i ra i led i 7doan

GO_DONE i = i 1; if(z>45) p=1; if(u31400) p=1; if(u1800)

Lcd4_Write_String(" PIN i KHONG i DU "); i i Lcd4_Set_Cursor(2,0);

Lcd4_Write_String(" DIEU i KIEN i SAC.");

GO_DONE i = i 1; // i Set i bit i GO/DONE i to i start i new i conversion if(z>45) v=1; while(v==1)

{ if(d==0) { duty; pwm_config(duty);

Lcd4_Write_String(" PIN i QUA i NONG "); i i Lcd4_Set_Cursor(2,0);

Lcd4_Write_String(" DUNG i SAC "); p=1;

RB5=0; // i Hien i thi i so i hang i don i vi i ra i led i 7doan PORTD=LED_TABLE[x];

RB5=1; // i Hien i thi i so i hang i chuc i ra i led i 7doan PORTD=LED_TABLE[y];

} if(f==1){ if(i13.6) voltage i = i 12.0;

delay_ms(200); // i delay i de i chong i rung i nut i nhan

{ current = current i + i 0.2; if(current>8.8) current i = i 1.0;

TMR2ON = i 1; // i start i timer i 2 duty%; pwm_config(duty);

[4]i Báoi cáoi củai Tổi chứci Hợpi táci vài Pháti triểni Kinhi tếi (OECD)i nămi 2013

[6]i Buck-ConverterDesigni Demystiﬁedi (Byi Donaldi Schellei andi Jorgei Castorena,i Technicali

Staff,i Maximi Integratedi Products,i Sunnyvale,i Calif.)

[7]i Giáoi trìnhi Vii điềui khiển,i Trầni Tháii Anhi Âu,i Giáoi trìnhi lưui hànhi nộii bội trườngi ĐHi Báchi

[8]i Khóai luậni tốti nghiệpi đạii họci –i Nguyễni Thịi Minhi Nguyệti –i K30bi –i Khoai Lý,i Trườngi Đạii họci

Sưi phạmi Hài Nội,i Nămi 2008

[9]i Điệni tửi côngi suất,i Nguyễni Bính,i NXBi Khoai họci vài Kỹi thuật,i Hài Nộii -i 2000

NHẬN i XÉT i CỦA i GIÁO i VIÊN i HƯỚNG i DẪN

Đà i Nẵng, i ngày tháng năm i 2015

NHẬN i XÉT i CỦA i GIÁO i VIÊN i DUYỆT

i Mạch i nạp i theo i nguyên i lý i buck

Hình i 5.5: i Sơ i đồ i mạch i DC-DC i theo i nguyên i lý i buck.

Do i trong i ORCAD i không i có i IR2184 i nên i trong i sơ i đồ i trên i IR2184 i được i nối i theo i số i thứ i tự i chân. Điện i áp i lưới i thay i đổi i ±10% i nên i ta i có i điện i áp i vào i sau i bộ i chỉnh i lưu i là i 28-34 i V i và i dòng i điện i cực i đại i Imax i = i 10A.

Mục i tiêu i thiết i kế i bộ i nạp i DC-DC i buck i cho i pin i Lithium-ion i 12V-8,8Ah.

Bảng i 5.1:Bảng i thông i số i các i đại i lượng i cần i thiết i để i thiết i kế i bộ i nạp i DC-DC.

5.2.3.1 i Tính i toán i hệ i số i duty i cycle i (D).

Ta i có i phương i trình i đối i với i mạch i Buck i (4.1):

5.2.3.2 i Tính i chọn i giá i trị i cuộn i cảm i (L) i [6]

5.2.3.3 i Tính i chọn i giá i trị i tụ i (C) i [6]

Chọn i MOSFET i dựa i trên i 2 i thông i số i chủ i yếu:

 Điện i áp i đánh i thủng i lớn i nhất i VBR.

Tại i thời i điểm i MOSFET i chuyển i từ i ON i sang i OFF i dòng i qua i van i lớn i nhất: i i i i i i i IMOSFET i = i 130% i 10 i = i 13A i i i i i i i Vin i max i =i 34Vi i VMOSFET i i = i 130% i 34 i = i 44,2 i V i (chọn i hệ i số i dự i trữ i 30%).

Cũngi tươngi tựi nhưi tínhi chọni MOSFETi chọni diodei dựai trêni điệni ápi đánhi thủngi vài dòngđiện i đỉnh

Dùng i 4 i Diode i FR307 i mắc i song i song.

5.2.3.6 i Chọn i IC i điều i khiển i MOSFET. Điềui khiểni MOSFETi caoi theoi nguyêni lýi boostrapi nêni tai chọni ICi IR2184:

 IR2184 i được i thiết i kế i điều i khiển i với i điện i ápnguồn i lên i đến i +600 i V, i có i thể i đóng i mở i MOSFET i với i tần i số i cao, i cung i cấp i cho i cực i cổng i MOSFET i điện i áp i (VGS) i từ i

 Lài ICi chốngi trùngi dẫni tốti vớii tíni hiệui logici điềui khiểni từi 3.3i Vi đếni 5i V.

5.3 i Thiết i kế i mạch i điều i khiển.

Mạch i điều i khiển i (Hình i 5.6) i đảm i nhận i các i vai i trò:

 Đọc i tín i hiệu i ADC i từ i 3 i kênh: i dòng i điện i sạc, i điện i áp i sạc i và i nhiệt i độ i của i pin/ắc- quy.

 Tính i toán i đưa i ra i tín i hiệu i điều i khiển i trong i các i chế i độ i nạp i khác i nhau.

 Điều i khiển i đóng i cắt i sạc i pin i và i bảo i vệ i pin i khỏi i quá i tải.

Trung i tâm i mạch i điều i khiển i ta i chọn i vi i điều i khiển i PIC i 16F877A i để i thực i hiện i các i nhiệmi vụi trên.

Cáci kênhi ADCi đầui vàoi đọci từi 4i châni RA0,i RA1,i RA2i choi cáci đạii lượngi điệni áp,i dòng i điện, i nhiệt i độ.

Sử i dụng i chân i RC2/CCP1 i và i RC1/CCP2 i (PWM) i để i tạo i tín i hiệu i đóng i mở i van.

Hình i 5.6 i Sơ i đồ i mạch i điều i khiển i sử i dụng i PIC16F877A.

5.4 i Tính i chọn i các i phần i tử i của i mạch i đo i lường.

5.4.1 i Đo i dòng i điện i sạc. Để i đo i dòng i ta i dùng i IC i Hall i cảm i biến i dòng i chuyên i dụng i ASC712.

Hình i 5.7 i IC i Hall i cảm i biến i dòng i chuyên i dụng i ASC712.

Tóm i tắt i về i các i đặc i tính i cơ i bản i của i IC i đo i dòng i ACS712 i như i sau:

 Đường i tín i hiệu i analog i độ i nhiễu i thấp.

 Băngi thôngi củai thiếti bịi đượci thiếti địnhi thôngi quai châni FILTERi mới.

 Thờii giani tăngi củai ngừi rai đểi đỏpi ứngi vớii dũngi ngừi vàoi lài 5às.

 Tổng i lỗi i ngỏ i ra i tại i TA i = i 25°C i là i 1.5%.

 Dạng i đóng i gói i SOIC8 i với i các i chân i nhỏ.

 Điện i trở i dây i dẫn i trong i 1.2mΩ.

 Điện i áp i cách i điện i tối i thiểu i 2.1kV i RMS i từ i chân i 1-4 i đến i chân i 5-8.

 Đội nhạyi ngõi rai từi 96i đếni 104mV/A.

 Điệni ápi ngõi rai tươngi ứngi vớii dòngi DCi hoặci AC.

 Điện i áp i offset i (lệch) i ngõ i ra i cực i kỳ i ổn i định.

 Sự i trễ i từ i gần i bằng i zero.

 Ngõi rai tỉi lệi trựci tiếpi vớii ngõi vàoi từi nguồni cungi cấp. i Tính i toán i sai i số i phép i đo:

- i Ta i dùng i bộ i chuyển i đổi i ADC i 10 i bit i của i pic i 16f877a i nên i ta i có:

- i Với i độ i nhạy i của i ASC712 i là i từ i 96 i mV/A i đến i 104 i mV/A i ta i lấy i trung i bình i là i 100 i mV/A i Ta i có i sai i số i phép i đo:

5.4.2 i Đo i điện i áp. Để i đo i điện i áp i ta i dùng i cầu i phân i áp i bằng i điện i trở i độ i chính i xác i 1% i Ta i có i công i thức i tính i điện i trở i phân i áp i để i lấy i điện i áp i về i đưa i vào i đầu i vào i ADC i của i vi i điều i khiển i từ i điện i áp i ra i của i mạch i DC/DC i cấp i cho i pin/ắc-quy i khi i sạc:

Ta i có i điện i áp i một i chiều i DC i đầu i vào i cực i đại i từ i chỉnh i lưu i VINmax i = i 35,2 i V i và i điện i áp i cực i đại i của i ADC i là i VDD i = i 5 i V i Vậy i tỷ i lệ i điện i trở i cầu i áp i là:

Chọn i R1 i = i 60 i kΩ i và i R2 i = i 10 i kΩ i để i đảm i bảo i i dòng i điện i trong i mạch i đo i rất i nhỏ i (cỡ i

32,5V/110 i kΩ i = i 0,503 i mA i ) i ta i có: i Vđo i = i V*0,14286 i hay i V i = i Vđo*7.

Hình i 5.8 i Mạch i phân i áp i để i đo i điện i áp i sạc.

V V đo Điệni ápi đoi cói saii sối 4,883i mVi từi bội ADCi nêni saii sối củai điệni ápi cầni đoi Vi là:

Pin i Li-ion i có i dung i sai i yêu i cầu i ±50 i mV i > i 34,181 i mV i nên i phép i đo i trên i đạt i yêu i cầu i về i độ i sai i lệch i điện i áp.

5.4.3 i Đo i nhiệt i độ. Đểi đoi nhiệti đội tai dùngi ICi cảmi biếni nhiệti đội sửi dụngi cáci phầni tửi báni dẫni LM35.i

6.1.2 i Mạch i nguồn, i mạch i động i lực i và i các i khối i đo i lường.

i Tính i chọn i các i phần i tử i của i mạch i đo i lường

i Đo i dòng i điện i sạc

Để i đo i dòng i ta i dùng i IC i Hall i cảm i biến i dòng i chuyên i dụng i ASC712.

Hình i 5.7 i IC i Hall i cảm i biến i dòng i chuyên i dụng i ASC712.

Tóm i tắt i về i các i đặc i tính i cơ i bản i của i IC i đo i dòng i ACS712 i như i sau:

 Đường i tín i hiệu i analog i độ i nhiễu i thấp.

 Băngi thôngi củai thiếti bịi đượci thiếti địnhi thôngi quai châni FILTERi mới.

 Thờii giani tăngi củai ngừi rai đểi đỏpi ứngi vớii dũngi ngừi vàoi lài 5às.

 Tổng i lỗi i ngỏ i ra i tại i TA i = i 25°C i là i 1.5%.

 Dạng i đóng i gói i SOIC8 i với i các i chân i nhỏ.

 Điện i trở i dây i dẫn i trong i 1.2mΩ.

 Điện i áp i cách i điện i tối i thiểu i 2.1kV i RMS i từ i chân i 1-4 i đến i chân i 5-8.

 Đội nhạyi ngõi rai từi 96i đếni 104mV/A.

 Điệni ápi ngõi rai tươngi ứngi vớii dòngi DCi hoặci AC.

 Điện i áp i offset i (lệch) i ngõ i ra i cực i kỳ i ổn i định.

 Sự i trễ i từ i gần i bằng i zero.

 Ngõi rai tỉi lệi trựci tiếpi vớii ngõi vàoi từi nguồni cungi cấp. i Tính i toán i sai i số i phép i đo:

- i Ta i dùng i bộ i chuyển i đổi i ADC i 10 i bit i của i pic i 16f877a i nên i ta i có:

- i Với i độ i nhạy i của i ASC712 i là i từ i 96 i mV/A i đến i 104 i mV/A i ta i lấy i trung i bình i là i 100 i mV/A i Ta i có i sai i số i phép i đo:

i Đo i điện i áp i sạc

Để i đo i điện i áp i ta i dùng i cầu i phân i áp i bằng i điện i trở i độ i chính i xác i 1% i Ta i có i công i thức i tính i điện i trở i phân i áp i để i lấy i điện i áp i về i đưa i vào i đầu i vào i ADC i của i vi i điều i khiển i từ i điện i áp i ra i của i mạch i DC/DC i cấp i cho i pin/ắc-quy i khi i sạc:

Ta i có i điện i áp i một i chiều i DC i đầu i vào i cực i đại i từ i chỉnh i lưu i VINmax i = i 35,2 i V i và i điện i áp i cực i đại i của i ADC i là i VDD i = i 5 i V i Vậy i tỷ i lệ i điện i trở i cầu i áp i là:

Chọn i R1 i = i 60 i kΩ i và i R2 i = i 10 i kΩ i để i đảm i bảo i i dòng i điện i trong i mạch i đo i rất i nhỏ i (cỡ i

32,5V/110 i kΩ i = i 0,503 i mA i ) i ta i có: i Vđo i = i V*0,14286 i hay i V i = i Vđo*7.

Hình i 5.8 i Mạch i phân i áp i để i đo i điện i áp i sạc.

V V đo Điệni ápi đoi cói saii sối 4,883i mVi từi bội ADCi nêni saii sối củai điệni ápi cầni đoi Vi là:

Pin i Li-ion i có i dung i sai i yêu i cầu i ±50 i mV i > i 34,181 i mV i nên i phép i đo i trên i đạt i yêu i cầu i về i độ i sai i lệch i điện i áp.

i Đo i nhiệt i độ i của i pin

Đểi đoi nhiệti đội tai dùngi ICi cảmi biếni nhiệti đội sửi dụngi cáci phầni tửi báni dẫni LM35.i

i Chương i trình i điều i khiển

i Lưu i đồ i thuật i toán

i Chương i trình i điều i khiển

i Mô i hình i đề i tài

i Mạch i điều i khiển

i Mạch i nguồn, i mạch i động i lực i và i các i khối i đo i lường

i Mô i hình i tổng i thể

i Kết i luận i đề i tài

Tiêu đề	Nghiên Cứu, Thiết Kế, Chế Tạo Bộ Sạc Nhanh Cho Pin Lithium-Ion Ứng Dụng Vi Điều Khiển
Tác giả	TS. Lê Quốc Huy, TS. Nguyễn Hoàng Mai, TS. Trương Thị Bích Thanh
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành	Kỹ thuật Điện – Điện tử
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2015
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	10,18 MB