近年来，随着先进智能技术慢慢进入农业机械化领域，微小型四旋翼飞行器[1-2]在农业发展中越来越被人们所接受，应用前景广阔；特别适合在近地面环境中执行检测、侦察等任务[3]。虽然对旋翼飞行器的研究不断成熟，但是飞行器在飞行过程中仍存在动力不足、续航时间短的弊端，尤其是在野外执行检测任务时，续航时间不足会增加成本，影响试验效率。基于这种现状，设计了一款以汽车蓄电池为电源的快速充电器，能够短时间内对锂电池进行快速充电，来满足飞行器的续航需求。

4.1.2 贸易结构不合理 如上所述,《2017年中国淀粉工业协会甘薯淀粉专业委员会年报》数据显示,我国甘薯加工产品主要以鲜甘薯、甘薯干、冷冻甘薯、甘薯淀粉和甘薯粉丝等初级廉价产品为主,甘薯花青素、甘薯植物蛋白等高附加值产品出口不足．

本设计是基于LM3488升压控制芯片设计的旋翼飞行器快速充电器，其工作对象是三串11.1 V锂电池组，实验使用的单体电池额定容量为5 400 mA，额定工作电压为3.7 V，额定充电电压为4.2 V，该充电器采用先恒流再恒压(CC-CV)的充电方式。该充电器是基于LM3488主芯片结合INA282实现充电过程的先恒流后恒压的升压(BOOST)拓补电路。本文详细阐述了该充电器恒流恒压充电的原理和具体实现，对锂电池进行了充电测试，并对实验结果进行了分析。

对于稳态运行的AHP，吸收器吸收从蒸发器而来的气态被吸收剂，并伴随着放热，故吸收器的温度Ta大于蒸发器的温度Te；由于发生器和冷凝器分别进行沸腾和冷凝过程，因此可知发生器的温度大于冷凝器的温度。同时结合前文所说溶液泵进出口侧压力的区别，可知AHP的温度分布为Tg＞（Tc，Ta）＞Te。同样分析可知，对于稳态运行的AHT，其温度分布为Ta＞（Tg，Te）＞Tc。正如图2中所示，AHP需要外界输入高温热源，AHT的热量输出端在吸收器。

1 充电方法

锂电池的充电方法较多，目前最长用的方法是恒流恒压充电[4-7]。该充电方法的主要优点是恒流区可以用较大的充电电流对电池进行快速充电，恒压区对电池进行浮充确保电池电量充满且恒压区充电电流的变化规律与电池的充电特性曲线一致[8]。

本文所设计的充电器所选用的是常规的恒流恒压充电方法如图1。充电器过程分为两个环节，第一个环节是恒流充电模式，充电器以1C(5 A)左右的电流对锂电池组进行快速充电。当电池的单体电压达到4.2 V的额定电压时充电模式进入下一环节，即恒压充电模式。在恒压充电模式下，充电器对锂电池组进行恒压充电，锂电池组的额定电压维持在13.6 V不变，充电电流慢慢减小，直到充电电流下降到C/10左右时，锂电池组电量充满，充电结束。采用大电流模式的恒流恒压充电方法，可以实现对锂电池的快速充电。

图1 恒流恒压充电

2 方案设计与分析

2.1 主电路拓补

最终电感的参数确定为1.55 μH，再根据通过电感的电流来确定线径为1 mm2。

2.2 总体方案设计分析

充电器的总体设计方案框图如图2所示。该充电器由驱动电路、检测电路及充电部分组成。以LM3488芯片为驱动核心，驱动功率MOS，通过控制MOS管的占空比实现对输出电压的升压控制；INA282对电流进行采样，将电流采样信号转化为电压信号，并经过增益放大，放大后的电压信号与电压采样信号进行比较，将比较后电压值较高的电压信号反馈给LM3488的反馈脚，LM3488通过反馈信号来判断锂电池所处的充电状态，调整PWM波的占空比，来达到输出电流和输出电压的高精度控制。

图2 充电器总体方案设计框图

3 电路硬件设计

3.1 BOOST主电路设计

主电路原理图如图3所示。

只有学校了解企业的生产需求，企业提供学校培育人才的方向，才能有效解决当前高校英语教学与实践相互脱节的困境，提高英语教学的时效性及学生的满意度，使学校与企业实现“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展”。深化产教融合、校企合作，探索建设以商务英语、科技英语第为主体的语言文化服务专业群，努力打造适应区域经济发展需求、服务地方产业发展的专业特色。

图3 BOOS升压电路原理图

该主电路的基本原理[8]：当开关管Q开通时，能量被贮存在电感L中，二极管D反向偏置，负载的电流由电容C2提供；当开关管Q断开时二极管正向偏置，电源的能量和贮存在电感L中的能量一部分流向负载，一部分流向电容C2，输出电压由电源电压和电感L电压共同提供，实现了升压。

3.2 主要器件参数的选择

此处忽略功率MOS管Q和二极管D的导通压降，可以推得PWM波的占空比大体范围：11.5%≤D≤25.5%

受感染成为木马和僵尸网络程序控制服务器的主机IP数量最多的三个设区市分别是南昌、上饶和赣州，占到全省被感染总量的60%。地域分布情况如图7所示：

影响蜂蜜黏度的关键因素是温度和蜂蜜的含水量，在5 ℃～25 ℃范围内，蜂蜜的黏度随温度升高而降低，随含水量升高而降低且含水量越低的蜂蜜黏度对温度的变化越敏感。

该电路输出电压与输入电压的关系为[9]：

式中：D为PWM波形的占空比；VD为二极管D正向偏置压降；VQ为开关管Q导通时的压降。

3.2.1 基本参数的确定

3.2.2 电感L参数的选择

通过电感的电流与电压的关系[10]：

该充电器是在连续工作模式的前提下进行设计的。

式中：

根据流过功率二极管的电流，来确定二极管的型号，由于开关频率在120 kHz左右，属于高频转换器，因此要选用快恢复型二极管，此处选用的是MBR20100CT快恢复二极管。MOS管的选择会直接影响到充电器的效率，因此MOS管的选择要满足一定的耐压、耐流值和较小的导通内阻，本设计中选用的MOS管是CSD18502KCS。

式中：IOUT是输出电流；fs是开关频率。

该充电器由车载蓄电池作为供电电源，工作电压为12 V，锂电池组的工作电压为11.1 V，充电电压为13.6 V；因此充电器的充电参数为：输入电压12 V，输出额定电压13.6 V，额定电流5 A，所以该充电器选用升压(BOOST)拓补，以满足锂电池的充电电压。

3.2.3 二极管和MOS管的选择

反馈系统采用双闭环反馈，电压采样选用精密电阻分压方法，电流采样通过串联在回路中的高精度电流检测电阻R0，将电流信号转化为电阻两端的电压信号，通过INA282增益放大器将电阻R0两端的电压信号进行放大，再经过精密电阻分压；得到的电压检测信号与电流检测信号经过二极管IN4148，输出较高的电压信号，反馈到LM3488的FB脚，通过调节PWM占空比来实现对电压、电流的调节，如图4所示。

在连续工作模式下流过电感的纹波电流ΔiL要小于平均电流所以根据式(3)、式(4)可以确定电感的参数，此处取电流的最大值，占空比的最小值，来确定电感的参数：

3.3 电压检测、电流检测电路设计

枢纽引导的主要内容是对外客运枢纽，尤其是铁路综合客运枢纽的布局，为拓展城市空间结构，实现枢纽地区的用地开发进行指导，其含义是：①构建综合客运枢纽体系，为城市中心建设进行引导；②将城市综合客运枢纽分成城市中心和对外客运枢纽，在大中运量公交系统的基础上，实现城市的集聚发展；③充分发挥综合客运枢纽的高强度客流和高可达性特点，集中开发枢纽地区。

该设计中使用12 V铅酸蓄电池为电源，其电压工作范围为10.6～12 V，充电器输出额定电压值为13.6 V，输出额定电流值为5 A，开关频率为120 kHz。

图4 电压检测、电流检测原理设计

充电器恒流充电过程中，通过二极管D3的电压信号高于D2的电压信号，故二极管D2处于反向截止状态，电流检测信号A0通过二极管D3反馈到LM3488的FB脚，通过调节PWM占空比来调节输出电压，从而间接地实现恒流调节。随着充电时间不断继续，充电电压慢慢上升，当电压上升到额定电压值时，通过二极管D2的电压信号高于D3的电压信号，二极管D3会处于截止状态，电压检测信号A0会通过二极管D2反馈到LM3488的FB脚，A0信号与FB脚的基准电压比较，通过调节PWM的占空比实现恒压调节，此时充电电流会慢慢减小。

3.4 样品制作

在完成原理图设计分析后，进行PCB Layout和样品制作，因该充电器为高频开关电源，在电路的设计中，要考虑到EMI和散热等问题。电路板采用单面板，单层走线，在布板的过程中通过对器件进行合理布局，确保了散热的良好性，保证了电路的稳定性和成本，降低了EMI和噪声干扰，有效地确保电路板的稳定性。

4 实验测试与数据分析

在完成设计后，对样机进行如下方案测试：(1)空载测试：通过检测空载时的电压值和反馈电压来判断充电器的稳压精度是否符合设计要求；(2)PWM波形分析：通过波形分析来判断PWM波形是否准确，占空比和频率等参数是否与设计要求的参数相符合；(3)模拟充电测试：再通过模拟充电测试来判断充电器是否能够实现恒流阶段向恒压阶段的转换，符合恒流充电和恒压充电的条件。测试符合设计标准后，开始对锂电池进行实际充电测试。

4.1 样机实验测试

实验测试如图5所示，对充电器进行波形分析，输出电流值、电压值进行测试；试验采用12 V铅酸蓄电池为输入电源，8 Ω微调电阻模拟锂电池负载，进行样机的测试。实验结果如表1所示。

要不要借给杨琳五千块钱，先把预付金交了？不行，那钱，谁也不能动，就算杨琳的病好了，老钳工十年内都无法把债还清，这钱，他是替欧阳橘红存的。

经过试验测试证明，该设计在误差允许范围内达到了预期的设计效果。

4.2 实验数据分析

用符合设计要求的充电器对锂电池进行充电测试，实验测试结果如表2所示。

由表2可知，快速充电器实际的充电时间大约为45 min左右，相对于普通的充电器充电时间大约在3 h左右的电能储量，该快速充电器充电更快，充电耗时更短。

[14]Le Hong Hiep,Living next to the Giant: the Political Economy of Vietnam’s Relations with China under Doi Moi, Singapore: ISEAS Publishing, 2017, p.10.

图5 带负载试验测试

表1 充电机样机实验测试结果

表2 锂电池充电测试结果

5 结语

本文中设计的具有恒流、恒压快速充电功能的旋翼飞机充电器，经过试验测试，充电器稳压精度及稳流精度都满足设计要求，充电效率在90%以上，达到了预期的设计效果，且本充电器具有充电时间短，能耗低，充电效果高的特点，合符节能环保的要求。

参考文献：

[1]聂博文.微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究[D].长沙：国防科技大学，2006.

[2]王树刚.四旋翼直升机控制问题研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2006.

[3]黄溪流.一种四旋翼无人直升机飞行控制器的设计[D].南京：南京理工大学，2010.

[4]高金辉，贾利锋，顾学俊.锂电池组非耗能双向均衡系统的设计[J].电源技术，2010，34(2)：131-133.

[5]张彩萍，刘秋降，姜久春.动力锂电池阶梯电流充电方法研究[J].高技术通讯，2013，23(4)：430-435.

[6]麻友良，罗明胜，陈全世.电动汽车用电池智能化快速充电研究[J].武汉科技大学学报，2010，33(2)：218-221.

[7]徐磊.动力锂电池充电技术研究[D].太原：太原科技大学，2014.

[8]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

[9]王建强.精通开关电源设计[M].北京：人民邮电出版社，2015.

[10]胡斌，胡松.元器件应用宝典[M].北京：人民邮电出版社，2012.