以蓄電池為能源的電動自行車被認為是21世紀的綠色工程，由于其具有省時省力、無廢氣污染、無噪音、輕便美觀等特點，受到眾多使用者的青睞。但在使用中也暴露出它的局限性，那就是蓄電池的容量決定了它僅能在較小范圍內(nèi)使用，而且隨著使用時間的遞增，電池行駛里程會逐漸縮短，許多人都有半路電池耗盡，不得不費勁騎回家的經(jīng)歷。本文就是要探討解決這一難題的方法，提出一種電動自行車快速充電的模式來解決這一問題，采用刷卡方式或其他計費方式對充電車輛進行收費，并指定電池類型。

    電動自行車快速充電系統(tǒng)的成敗關(guān)鍵在蓄電池充電系統(tǒng)，它必須具有充電時間短、對蓄電池使用壽命影響小以及充滿判斷準確的特點。因此，研制性能優(yōu)良、運行可靠的電動自行車蓄電池快速充電系統(tǒng)是十分必要的。在盡可能較小影響蓄電池使用壽命的前提下，希望能采用最大的充電電流，在短時間內(nèi)將電池容量基本充足。而且在這個過程中，電池既不產(chǎn)生大量氣體，又不使電池內(nèi)部溫度過高。

2 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體組成框圖

    本設(shè)計電源采用UC3842組成單端正激式開關(guān)電源，通過開關(guān)電源控制對蓄電池進行充電。微處理器采用凌陽SPCE061A 16位單片機。12864液晶顯示出中文菜單，同時顯示電池的電壓、電流、溫度等狀態(tài)，并且利用凌陽SPCE061A 16位單片機的語音功能，對充電進行語音提示。系統(tǒng)總體組成框圖如圖1所示。

    顯示部分采用ACM12864液晶顯示，該模塊價格低，數(shù)據(jù)可讀可寫，自帶負電壓發(fā)生電路，單+5V供電，帶背光，可與各種微處理器直接接口，數(shù)據(jù)讀寫操作不受外部時鐘控制，不帶漢字庫，占空比為1/64，外部共有20條引腳來進行外部接口。通過ACM12864模塊與SPCE061A的接口設(shè)計,可實現(xiàn)在充電過程中通過對電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，在液晶屏上實時顯示出來。

    電流檢測通過在充電回路中串聯(lián)一個0.1歐姆的電阻，通過讀取其上的電壓值來檢測電流；電壓檢測通過兩個電阻對蓄電池兩端的電壓進行分壓，使分壓值在凌陽SPCE061A A/D轉(zhuǎn)換電壓范圍之內(nèi)，從而檢測電壓。 蓄電池溫度的檢測是用溫度轉(zhuǎn)換專用芯片AD590來進行的。在整個充電過程中，要不斷檢測溫度、電壓、電流值，當溫度、電壓、電流有異常時，停止充電，發(fā)出報警信號。

    SPCE061A的主要特點：16個I/O口，32k字的存儲空間，足夠存儲程序和字模；它內(nèi)部集成AD、DA和看門狗定時器，這些特性，可以大大簡化外圍電路。不僅外部電路簡單,而且可以方便實現(xiàn)人性化很強的人機界面（鍵盤輸入和液晶中文菜單）和語音提示功能。