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IC卡技术在12路电动车充电器上的应用
IC（集成电路）卡技术在电动车充电器中的应用，对实现电动车快速智能充电有着重要的意义。文章概述了IC卡技术及其工作原理、优点，在此基础上，以MAX集成电路芯片为例，设计了智能快速充电器，并对IC卡自主充电消费管理系统进行了简要分析。
标签：IC技术；电动车；充电器
IC（集成电路）卡也称为微芯片卡、智能卡，其携带便捷、使用简单，在现代交通中有着广泛的应用。近年来，随着节能环保观念的深入人心，具有清洁、环保、便捷等多个优点的电动自行车得到了快速的发展，在人们日常生活中的应用越来越广泛，日益增长的电动自行车除了正常的充电需求外，在快速补充电能方面也产生了新的需求，基于IC技术的快速智能充电系统成为领域内研究的热点。
1 IC卡技术概述
IC（Integrated Circuit）即是集成电路，为半导体元件产品的总称，是一种采用一定工艺，将电路所需元件及布线互连在一起的具有所需电路功能的微型结构，具有体积小、重量轻、可靠性高、引出线和焊接点少等多个优点。IC卡也即是集成电路卡，是一个嵌置有一个或多个集成电路的卡片，在实际应用中，射频读写器向IC卡发送一组固定频率的电磁波，卡内频率与读写器发射频率相同的LC串联谐振电路可在电磁波激励下产生共振，使电容内有电荷，电容另一端的电子泵可将电荷送到另一个电容内存储，积累至2V时，存储电荷的电容作为电源为其他电路提供工作电压，完成IC卡与读写器数据的交换。IC卡具有携带方便、可存储处理信息、存储量大等优点，同时IC卡上存储的信息需在输入正确密码时才能读取、显示，信息安全保密性较好，并具有数据处理的能力，与读卡器交换数据时会对数据进行加密、解密处理，提高数据准确性，现阶段，在公共交通、银行、通讯、公共事业收费等多个行业内有着广泛的应用。
2 基于集成电路MAX713的12路电动车充电器系统
随着电动车在人们日常生活中的广泛应用，如何快速补充电能也成为领域内研究的重点，MAX713是MAXIM公司生产的快速集成电路充电芯片，可对1～16只串联电池快速充电，本文即以该集成电路芯片为例，探讨其在电动车充电器中的应用。
2.1 MAX713功能特性
MAX713可满足1～16节电池的充电需要，其功率控制模式有线性模式或开关模式，线性模式中在充电的同时可给电池负荷供电；在监测到DV/DT变为负时可种植快速充电模式，可根据电压梯度、温度或时间截止快速充电；快速充电
结束后可自动冲快速充电到涓流充电，不充电时对蓄电池的漏电流小，最大仅为5mA。
2.2 系统设计
2.2.1 硬件设计
在系统硬件设计中，主要需要确定快速充电终止监测方法、快速充电速率和电流、外接直流电源电压值、和最坏条件下MOS功耗、集成电路芯片内稳压源限流电阻值和充电基准电阻阻值。根据实际需求，快速充电电流以电池容量÷充电时间计算得出；外接直流电源电压值至少要高于電池组最高电压1V；最坏条件下MOS管功耗以外接电源最高电压与最低电池电压的差值乘以充电电流计算得出；芯片内限流电阻以外界电源最低点电压与芯片内部稳压源电压的差值除以5mA计算。
2.2.2 主电路设计
主电路采用移相宽调制控制电路，使用美国Unitrode公司生产的移相式开关专用集成芯片，控制电路如图1所示。
UC3875的零电压开关的延迟时间由延迟设定端子的R8和C7和R9，C8确定，分别确定OUT-A与OUT-B以及OUT-C与OUT-D的死区时间。正常情况下，开关电源应工作在额定输出功率范围之内，避免电源工作超出正常输出状态，但由于在实际工作中难以预测，因此，将高频电压器输出的电流经电流互感器B耦合输出，再经D1和D2整流，C3和E1滤波及W1，R5和R6分压后，送至UC3875的电流控制端，与比较器同相端电压比较，输出电压高于2.5V时，UC3875过流保护电路起作用，电路功率输出设定为0～240W，超出时自动断开。
2.3 工作原理
在12路电动车充电器系统中，各路充电电压电流的监测、充放电的自动切换和显示等智能控制均由单片机实现，其工作原理如下图2所示，在系统工作中，电池充电电压经A/D转换器后，由单片机控制继电器进行充放电切换，和按键、数字等面板的显示。
图2 单片机控制电路原理图
单片机的I/O口是系统设计中的重点，在选择智能显示器驱动芯片时，应以减少对I/O口资源的占有量为原则，考虑技术、质量、系统日后的升级、生产成本等因素，选择最为合适的芯片。
2.4 工作流程
在系统运行中，消费者刷IC卡后，系统初始化，对12路电压、电流值进行
巡查，并分别存入相应的内存单元；按下路号键，路号加一，显示该路的电压值；按下电压电流切换按键时可显示该路的电流值，消费者可选择一路有电，进行充电。对于使用镍镉电池的电动车，由于镍镉电池具有“记忆效应”，在充电前，若没有将电池内的电量放尽，可引起电池容量降低，因此充电前应对电池进行放电，在本系统中，系统对12路电压、电流值进行巡查后按下放电按键，继电器动作切换至放电状态。各路电压比较器输出后，继电器动作可切换回充电状态，进行充电。IC卡读写程序部分如下：
uint DuKaShiJin=0； //读卡时间超时计数器MS级
uchar KaBiaoZhi； //卡标致位，KaBiaoZhi=1为有效卡，KaBiaoZhi=0时为无效卡
uchar YongHuZhengHao[8]；//用户账号
//uchar MiYue[]={0x00，0X11，0X22，0X33，0X44
