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基于单片机的通用智能充电器设计

摘要:针对通用充电器的工作特点，设计了一种以AT89C2051单片机为核心的智能充电器，较好地解决钮离子电池和
镍氢/镍锡电池的充电问题，介绍了智能充电器的工作原理、设计特.x和3种充电模式，详细讨论了系统的硬件构成及软
件实现方法，最后给出了实验测试结果。由于采用了高性能的微控制器及高分辫率的A/D转换电路，同时充电过程中采
用模糊控制方法，保证了充电器具有很高的精度。实践证明，所设计的充电器功耗低、成本低、系统工作稳定可靠，智能化
程度高，这是一种实用的设计方法，具有较大的推广价值。
关键词:单片机;A/D转换;智能充电器;硬件构成;程序设计

General Intelligent Battery Charger Based on Single-chip Computer
                    LIU Mei-jun
(Hunan Institute of Faring, Xiangtan 411101, China
    Abstract: For the characteristics of general charger, an intelligent charger is presented, The reference design is developed for the
charge of U-ion and NiMH/NiCd battery pack based on AT89C2051 single-chip computer. The work principle and design characteristics
and three charge mode are introduced, then the hardware structure and the implement of software，analyzed in detail. Finally, the ex-
periment result is given, With the high performance of microcontroller and high resolution A/D convert circuit，and using fuzzy control
method, the design can guarantee high accuracy,The charger is low power dissipate，considerable reliability and low cost. It is a useful
design method,
Key words: single-chip computer; A/D convert; intelligent battery charger; hardware structure; program design
0引言
    可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长
等特点，广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置
中。但是不同类型的电池如镍福电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH )
和锉离子电池具有不同的充电特性和过程。不同的电池应采
用不同的充电控制技术。常用的控制技术有:电压负增量控
制、时间控制、温度控制、最高电压控制技术等!’〕。其中电压负
增量控制是目前较先进的控制方法之一。介绍一种智能充电
器，能对镍福电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH)和锉离子电池进行
充电，并对充电电池具有自动检测能力。
1充电器设计分析
    设计通用型智能充电器时，需要充分考虑3种电池的充电
特性，针对每一种电池的特性给出不同的充电模式以及相应的
算法。
1.1镍氢/镍镐电池充电模式
    这2种镍类电池具有相似的充电特性曲线，因而可以用一
样的充电算法。这2种电池的主要充电控制参数为一△V和温
度B.
    对镍氢/镍福电池由预充电到标准充电转换的判据为:单
节电池电压水平0.6一1 V;电池温度一5一OIC.电池饱和充电
的判据为:电池电压跌落或接近零增长，一AV二(6一15) mV/
节;电池最高温度B_ > 50'C;电池温度上升率d6ldl }_> 1.O'C/
收稿日期二2006一01一04收修改稿日期;2006-05-09
min.由于温度的变化容易变环境影响，因而实际用于判别充电
各阶段的变量主要为一△，'o -，其中对一△v的检测需要有足
够的A/D分辨率和较高的电流稳定度一△V的测量与A/D分
辨率、充电电流的稳定性与电池内阻之间有以下关系:当电池
内阻等于50 SZ(接近饱和充电)时，充电电流为1 200 mA，电流漂
移为5%，单节电池的最高充电电压为1.58 V，则此时电流漂移
可能引起的电池电压变化为3 mV.
1.2铿离子电池充电模式
    在锉离子电池充电采样时，测量到的电压是电池的在线电
压，一般在线电压要高于静态电压(与内阻有关).在充电器设
计中，对锉离子电池充电各阶段转换判断的测量参数只有在线
电压，电压采样偏差<0.05 V.
1.3自适应充电模式
    智能充电器设置了一种自适应充电模式，在这种模式下，
对未知型号的电池或放人某种电池后而未按相应的键，则充电
器自动转人自适应充电模式.此时充电器将提供一种公共算法
对电池进行预充电，并对其进行型号识别判断，然后转人相应
的充电模式，显示相应的型号.具体做法为:检测充电电池电压
的变化率，并判断是否检测到有一△V.如果检测到电池电压V
特别高，且无一△V，则转人锉离子电池充电模式，否则进人镍类
电池充电模式(3]

不是吧，这个东西可以给手ji充电的吧

下了 两个就下不聊了

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