智能充電器控制電路

1、智能充電器控制電路電子信息技術(shù)的快速發(fā)展使得各種各樣的電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，并朝著便攜和小型輕量化的趨勢發(fā)展，這也使得更多的電氣化產(chǎn)品采用基于電池的供電系統(tǒng)。目前，較多使用的電池有銀鎘、銀氫、鉛蓄電池和鋰電池，由于它們各自的優(yōu)缺點使得它們在相當(dāng)長的時期內(nèi)將共存發(fā)展。由于不同類型的電池的充電特性不同，目前通常對不同類型，甚至不同電壓、容量等級的電池使用不同的充電器，但這在實際使用中有諸多不便。本課題設(shè)計的是一種基于單片機的鋰離子電池智能充電器的控制系統(tǒng)，在設(shè)計上，選擇了簡潔、高效的硬件、設(shè)計穩(wěn)定可靠的軟件，詳細說明系統(tǒng)的硬件組成，包括單片機電路，充電控制電路、電壓轉(zhuǎn)換電路及光耦隔離電路，并對本設(shè)計中

2、的MAX1898充電芯片、AT89c2051單片機進行了較詳細的介紹，來說明智能充電器的控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。關(guān)鍵詞:單片機；智能充電器;鋰電池;AT89C2051武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計AbstractElectronicinformationtechnology'sfastdevelopmentcausesvariouselectronicproductsdevelopstowardportableandthesmalllightweightdirection.Italsocausesthemoreelectrificationproductstousebasedonbattery*sp

3、owersupplysystem.Atpresent,moreuseofanickel-cadmiumbatteries,nickelhydrogen,lithiumbatteriesandlead-acidbatteries,astheirrespectiveadvantagesanddisadvantagesofallowingthemforalongperiodoftimewillbethedevelopmentofcoexistence.Becausethedifferenttypebattery,schargecharacteristicisdifferent,usuallytodi

4、fferenttype,evendifferentvoltage,capacityrankbatteryusedifferentbatterycharge,butthishasmanyinconvenienceintheactualuse.ThistopicdesignisonekindlithiumionbatteryintelligentchargerwhichisbasedonSingleChip,inthedesign,ithaschosensuccinctly,thehighlyeffectivehardware,thedesignstablereliablesoftware,exp

5、lainedindetailsystem*shardwarecomposition.Includingthemonolithicintegratedcircuitelectriccircuit,thechargecontrolelectriccircuit,thevoltagetransformationandthelightpairisolatingcircuit,andtothisdesign0CMAX1898chargechip,at89C2051monolithicintegratedcircuithascarriedonthedetailedintroduction.Atthisin

6、troduction,itillustratestheintelligentchargercontrolsystemhowtoachieve.Keywords：SingleChip;Intelligentcharger;Lithiumbatteries;AT89C2051II武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計目錄1緒論11.1課題研究的現(xiàn)狀、背景及意義11.1.1國外電池控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11.1.2國內(nèi)電池控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11.2本課題研究的目的及意義22鋰電池充放電特性和充電方法的研究32.1鋰電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢32. 1.1Li-SO2電池32.1.2Li-(CFx)n電池32.1.3Li-S

7、0C12電池42.1.4Li-Mn02電池52.2鋰電池的原理及特點.62.3鋰離子電池的各種充電方式72. 3.1.恒流充電方式72.3.2恒壓充電方式72.3.3浮云充電方式82.3.4涓流充電方式82.3.5分階段充電方式92.4充電器的特點及發(fā)展.102.5充電控制技術(shù)122.5.1快速充電器介紹122.5.2快速充電終止控制方法133智能充電器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計163.1單片機電路部分163.2充電控制電路部分203.2.1如何選擇充電器充電芯片203. 2.2芯片MAX1898的特點203.2.3MAX1898的充電工作原理22111武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計112 充電控制電路的實

8、現(xiàn).263.4電壓轉(zhuǎn)換及光電隔離器254智能充電器控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計284.1系統(tǒng)主程序284.2主要變量說明284.3程序流程圖285智能充電器控制系統(tǒng)的總結(jié)與展望315.1總結(jié)315.2本設(shè)計存在的問題315.3充電控制的未來發(fā)展趨勢31參考文獻33致謝34附錄A智能充電器及其控制電路的電路圖35附錄B主要源程序36IV武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1緒論1.1 課題研究的現(xiàn)狀、背景及意義1 .1.1國外電池控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀為了確保電池性能良好，延長電池使用壽命，必須對電池進行合理有效的管理和控制。國此，國內(nèi)外均投入大量的人力物力開展廣泛深入的研研。在過去的三十里，國外一些大的汽車生產(chǎn)商和電池

9、生產(chǎn)商對電池管理系統(tǒng)的研究取得了一定的成果，比較有代表性的有:以美國Aerovironment公,司開發(fā)的SmartGuard系統(tǒng)；德國的B.Huauck設(shè)計的BATTMAN系統(tǒng)：美國通用汽車生產(chǎn)的電動汽車EV1上的電池管理系統(tǒng)，深海領(lǐng)域的電池管理系統(tǒng)等等。SmartGuard電池控制系統(tǒng)：這個系統(tǒng)的主要特點是在電池在裝一個分布式的管理裝置來測量電池的電壓和溫度，在主控制部件有信號來時還可以起動電流旁路電路。同時，它由其各自的電池模塊單獨供電，有低功率睡眠模式，使用光隔離通信總線。主要功能有：過充檢測并防止過充、提供放電極性反向報警、電池歷史記錄和歸檔、提供剩余電量信息。BATTMAN電池控制

10、系統(tǒng)：此系統(tǒng)強調(diào)了將所有不同型號動力型電池組的管理做成一個系統(tǒng)，通過改變硬件的跳線和在軟件上增加選技參數(shù)的辦法，來實現(xiàn)不同型號電池組的管理。根據(jù)對不同型號的電池的管理可分為共同部分和特殊部分。而且共同部分的比例很大,有：決定電池能存貯的電流能量、決定最弱電池單元的剩余電量、能影響電池的運行和數(shù)據(jù)的記錄、溫度的測量。EV1電池控制系統(tǒng)：主要有四個組成部分：電池模塊、軟件BPM、電池組熱系統(tǒng)、電池組高壓斷電保護裝置。這種控制系統(tǒng)與一般意義上的電池管理系統(tǒng)有區(qū)別，它把系統(tǒng)側(cè)重點放在了電池的可靠性上。深海領(lǐng)域的電池控制系統(tǒng)：隨著鋰電池在潛水艇、水下機器人等深海領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,一些科研機構(gòu)和電池供應(yīng)商成功開發(fā)出適合在深海領(lǐng)域應(yīng)用的電池管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的監(jiān)控單元管理電池的電壓、電流、溫度等信息，通過這些功能實現(xiàn)溫度保護功能、過流保護功能、短路保護功能、過充保護功能和過放保護功能1口。2 .1.2國內(nèi)電池控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀國內(nèi)針對電池充放電控制系