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1、PAGE PAGE 19裝訂線(xiàn)福建師范大學(xué)現(xiàn)代(xindi)遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文題目(tm):基于AT89C2051單片機(jī)通用(tngyng)智能充電器的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心: 南靖縣教師進(jìn)修學(xué)校校外學(xué)習(xí)中心專(zhuān) 業(yè): 電子信息工程 年 級(jí): 2012-1 學(xué) 號(hào): 121P3Z7001 學(xué)生姓名: * 導(dǎo)師姓名: * 201*年*月*日基于(jy)AT89C2051單片機(jī)通用智能(zh nn)充電器的設(shè)計(jì)福州師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)教育學(xué)院 電子信息工程121P3Z7001 * 指導(dǎo)老師 * 摘要:為解決鋰離子電池和鎳氫/鎳鎘電池的充電問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種以AT89C2051單片機(jī)為核心的通用智能充電器,介
2、紹了智能充電器的工作原理、設(shè)計(jì)特點(diǎn)和三種充電模式,詳細(xì)討論了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及軟件實(shí)現(xiàn)方法。由于采用了高性能的微控制器及高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換電路,保證了充電器具有很高的精度。關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī) A/D轉(zhuǎn)換 智能充電器 硬件構(gòu)成The intelligent battery chatger baded on AT89C2051 single-chip computer Fujian normal university online and continuing Education College Electronic Information Engineering Number: 121P3Z7001
3、 Name: * Tutor:*Abstract: The reference design is developed for the charge of Li-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 are
4、analyzed in detail. With the high performance of microcontroller and high resolution A/D convert circuit ,the design can guarantee high accuracy.Keywords: Single-chip computer A/D convert Intelligent battery charger Hardware structure目 錄 TOC o 1-3 p h z u HYPERLINK l _Toc381645087 1 引言(ynyn) PAGEREF
5、 _Toc381645087 h 3 HYPERLINK l _Toc381645088 11鎳鉻電池(dinch)和鎳氫電池. PAGEREF _Toc381645088 h 3 HYPERLINK l _Toc381645089 12 鋰離子電池(dinch) PAGEREF _Toc381645089 h 4 HYPERLINK l _Toc381645090 2 充電器設(shè)計(jì)思想 PAGEREF _Toc381645090 h 4 HYPERLINK l _Toc381645091 2.1 鎳氫/鎳鎘電池充電模式 . PAGEREF _Toc381645091 h 4 HYPERLINK
6、 l _Toc381645092 2.2 鋰離子電池充電模式 . PAGEREF _Toc381645092 h 5 HYPERLINK l _Toc381645093 2.3自適應(yīng)充電模式 . PAGEREF _Toc381645093 h 5 HYPERLINK l _Toc381645094 3 總設(shè)計(jì) . PAGEREF _Toc381645094 h 5 HYPERLINK l _Toc381645095 3.1充電器芯片MAX846A PAGEREF _Toc381645095 h 5 HYPERLINK l _Toc381645096 3.2充電器硬件設(shè)計(jì). PAGEREF _T
7、oc381645096 h 5 HYPERLINK l _Toc381645097 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . PAGEREF _Toc381645097 h 7 HYPERLINK l _Toc381645098 5 設(shè)計(jì)特點(diǎn)及測(cè)試結(jié)果 PAGEREF _Toc381645098 h 8 HYPERLINK l _Toc381645099 5.1 模糊控制方法 PAGEREF _Toc381645099 h 8 HYPERLINK l _Toc381645100 5.2 均衡充電 PAGEREF _Toc381645100 h 8 HYPERLINK l _Toc381645101 5.3 測(cè)試結(jié)
8、果 PAGEREF _Toc381645101 h 9 HYPERLINK l _Toc381645102 6 總結(jié) PAGEREF _Toc381645102 h 10 HYPERLINK l _Toc381645103 7 致謝 PAGEREF _Toc381645103 h 10 HYPERLINK l _Toc381645104 參考文獻(xiàn): PAGEREF _Toc381645104 h 111 引言(ynyn)可充電電池具有(jyu)較高的性能價(jià)格比、放電電流大、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備、儀器儀表、電氣測(cè)量裝置中。但是不同類(lèi)型的電池如鎳鎘電池(dinch)(Nicd)、鎳
9、氫電池(NiMH)和鋰離子電池具有不同的充電特性和過(guò)程。不同的電池應(yīng)采用不同的充電控制技術(shù)。常用的控制技術(shù)有:電壓負(fù)增量控制、時(shí)間控制、溫度控制、最高電壓控制技術(shù)等。其中電壓負(fù)增量控制是目前公認(rèn)的較先進(jìn)的控制方法之一。充電時(shí),當(dāng)測(cè)量到電池電壓負(fù)增量時(shí)就可以確定該電池己經(jīng)充滿(mǎn),從而將充電轉(zhuǎn)變?yōu)殇噶鞒潆?。時(shí)間控制預(yù)定充電時(shí)間,當(dāng)充電時(shí)間達(dá)到后,使充電器停止充電或轉(zhuǎn)為涓流充電,這種方法較安全。溫度控制法是當(dāng)電池達(dá)到充滿(mǎn)狀態(tài)時(shí),電池溫度上升較快,測(cè)量電池溫度或溫度的變化,從而確定是否對(duì)電池停止充電。最高電壓控制則是根據(jù)充電電池的最高允許電壓來(lái)判斷充電狀態(tài),這種方法靈活性較好。本文介紹一種智能充電器,能
10、對(duì)鎳鎘電池(Nicd)、鎳氫電池(NiMH)和鋰離子電池進(jìn)行充電,并對(duì)充電電池具有自動(dòng)檢測(cè)能力。11 鎳鉻電池和鎳氫電池鎳鉻電池的容量比鎳氫電池或鋰離子電池低,具有低阻抗特性,對(duì)于需要短時(shí)間大電流的應(yīng)用場(chǎng)合很具吸引力。但鎳鉻電池如果未經(jīng)充分放電又進(jìn)行充電,或者長(zhǎng)時(shí)間處于小電流放電狀態(tài),就會(huì)產(chǎn)生枝狀晶體,引起“記憶效應(yīng)”,從而導(dǎo)致電池內(nèi)阻變大,容量變小,縮短了電池壽命。如果在充電前進(jìn)行完全放電,使每節(jié)電池的電壓降到10V左右,就能消除引起“記憶效應(yīng)”的枝狀晶體,恢復(fù)電池的性能。鎳氫電池具有較高的容量,但其自放電率也較高,約為鎳鉻電池的二倍。在初始階段其放電率尤高(每天放掉1)。所以鎳氫電池不宜用
11、于需要長(zhǎng)時(shí)間保持電池容量的場(chǎng)合。就充電方式而言,兩種電池非常相似,都是以恒流的方式進(jìn)行充電,可采用快速、標(biāo)準(zhǔn)或者涓流的方式進(jìn)行充電。它們都能以超過(guò)2C(C為電池容量,單位為安培)的速率進(jìn)行充電(但一般采用C2速率)。由于存在內(nèi)部損耗,充電效率一般小于100,所以,在采用C2的速率充電時(shí),通常需要兩個(gè)多小時(shí)才能把電池充滿(mǎn)。充電過(guò)程中的損耗隨著充電速率和電池的不同而不同。在恒流充電時(shí),電池電壓會(huì)緩慢達(dá)到峰值(Vt變?yōu)?),鎳氫電池需在這個(gè)峰值點(diǎn)終止快速充電,鎳鉻電池的充電須在峰值點(diǎn)后當(dāng)電池電壓開(kāi)始下降時(shí)(Vt變?yōu)樨?fù))即終止快速充電,否則會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)壓力和溫度上升而損壞電池。當(dāng)充電速率大于C2時(shí),則
12、要監(jiān)測(cè)電池的電壓和溫度,因?yàn)楫?dāng)電池快充滿(mǎn)時(shí),電池的溫度會(huì)急劇上升。對(duì)于鎳鉻電池和鎳氫電池,還可以采用比較簡(jiǎn)便的涓流充電,這時(shí)只會(huì)造成極小的溫升,不會(huì)損壞電池,也就無(wú)需終止涓流充電或者監(jiān)測(cè)電池的電壓。允許的最大涓流隨著電池類(lèi)型和環(huán)境溫度的不同而不同,典型條件下C15較為安全。212 鋰離子電池(dinch)過(guò)去幾年中,電池技術(shù)領(lǐng)域最突出的創(chuàng)新就是鋰離子電池。相對(duì)于鎳基電池而言,鋰離子電池具有更高的容量。從容量體積比來(lái)衡量(hng ling),鋰離子電池比鎳氫電池高出1030,從容量質(zhì)量比來(lái)看,鋰離子電池比鎳氫電池高出近兩倍。但鋰離子電池對(duì)于過(guò)充電和欠充電很敏感。要達(dá)到最大容量就必須充電到最高電壓
13、,而過(guò)高的電壓和過(guò)大的充電或放電電流又會(huì)造成電池的永久性損壞。如果多次放電至過(guò)低的電壓則會(huì)造成容量損失,所以,充電和放電時(shí)都須限制其電壓和電流,以保護(hù)電池不受損壞。鋰離子電池的充電方式不同于鎳基材料的化學(xué)電池,充電時(shí)需用一個(gè)電壓電流源來(lái)進(jìn)行充電。為了獲得最大的充電量而又不損壞電池,須使電壓保持在1的精度內(nèi)??焖俪潆婇_(kāi)始時(shí),電池的電壓比較低,充電電流即為電流極限。隨著充電的進(jìn)行,電池電壓緩慢上升,最終當(dāng)每節(jié)電池達(dá)到浮空電壓 42V時(shí),此時(shí)(c sh)即可終止充電。2 充電器設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)通用型智能充電器時(shí)需要充分考慮3種電池的充電特性,針對(duì)每一種電池的特性給出不同的充電模式以及相應(yīng)的算法2.1
14、鎳氫/鎳鎘電池充電模式 這2種鎳類(lèi)電池具有相似的充電特性曲線(xiàn),因而可以用一樣的充電算法。這2種電池的主要充電控制參數(shù)為-V和溫度 對(duì)鎳氫鎳鎘電池由預(yù)充電到標(biāo)準(zhǔn)充電轉(zhuǎn)換的判據(jù)為:?jiǎn)喂?jié)電池電壓水平0.61V;電池溫度-50oC 電池飽和充電的判據(jù)為:電池電壓跌落或接近零增長(zhǎng) V= 615 mV節(jié);電池最高溫度max50;電池溫度上升率d/dt 1.0min。由于溫度的變化容易受環(huán)境影響,因而實(shí)際用于判別充電各階段的變量主要為V、max,其中對(duì)V的檢測(cè)需要有足夠的AD分辨率和較高的電流穩(wěn)定度-V的測(cè)量與A/D分辨率、充電電流的穩(wěn)定性與電池內(nèi)阻之間有以下關(guān)系:當(dāng)電池內(nèi)阻等于50(接近飽和充電)時(shí),充電
15、電流=1200mA,電流漂移等于5%,單節(jié)電池的最高充電電壓為1.58V,則此時(shí)電流漂移可能引起的電池電壓變化為3 mV。5 2.2 鋰離子電池充電模式 在鋰離子電池充電采樣時(shí),測(cè)量到的電壓是電池的在線(xiàn)電壓,一般在線(xiàn)電壓要高于靜態(tài)電壓(與內(nèi)阻有關(guān)(yugun))在充電器設(shè)計(jì)中,對(duì)鋰離子電池充電各階段轉(zhuǎn)換判斷的測(cè)量參數(shù)只有在線(xiàn)電壓,電壓采樣偏差小于 0.05 V32.3自適應(yīng)(shyng)充電模式智能充電器設(shè)置了一種自適應(yīng)充電模式,在這種模式下,對(duì)未知型號(hào)的電池或放入某種電池后而未按相應(yīng)的鍵,則充電器自動(dòng)轉(zhuǎn)入自適應(yīng)充電模式此時(shí)充電器將提供一種公共算法對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電,并對(duì)其進(jìn)行型號(hào)識(shí)別(shbi
16、)判斷,然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的充電模式,顯示相應(yīng)的型號(hào)具體做法為:檢測(cè)充電電池電壓的變化率,并判斷是否檢測(cè)到有V。如果檢測(cè)到電池電壓V特別高,且無(wú)V,則轉(zhuǎn)入鋰離子電池充電模式,否則進(jìn)入鎳類(lèi)電池充電模式43 總設(shè)計(jì)3.1充電器芯片MAX846AMAX846A是一種16腳QSOP封裝的通用型充電控制芯片,可以單獨(dú)構(gòu)成鋰離子電池充電器,也可以在單片機(jī)的控制下對(duì)鋰離子電池和鎳基電池進(jìn)行充電。圖1為其QSOP封裝的管腳圖。圖中,1腳DCIN和4腳GND及15腳PGND分別為電源和地端。2腳VL端可提供33V,1的電壓基準(zhǔn)。3腳CCI和5腳CCV分別為電流和電壓調(diào)節(jié)回路補(bǔ)償端。7腳ISET和6腳VSET分別為充電
17、電流和電壓回路設(shè)定端。8腳OFFV為電壓調(diào)節(jié)回路控制端,對(duì)于鎳基電池置為高電平。當(dāng)VL端電壓低于3V時(shí),9腳PWROK輸出低電平,可給MCU提供復(fù)位信號(hào)。10腳CELL2為鋰離子電池選擇端,低電平時(shí)為一節(jié),高電平時(shí)為兩節(jié)。11腳ON為充電控制端,低電平時(shí)停止充電。12腳BATT端接電池正極。13腳CS和14腳CS為內(nèi)部電流檢測(cè)放大器輸入端。16腳DRV為外部調(diào)節(jié)晶體管驅(qū)動(dòng)端。3.2充電器硬件設(shè)計(jì)由單片機(jī)和充電器芯片組成的通用充電器原理圖如圖3-1所示圖3-1 通用(tngyng)充電器原理圖圖中AT89C2051、ADC0832與MAX846A一起(yq)構(gòu)成充電器的核心。單片機(jī)的兩個(gè)(lin
18、 )PWM輸出(P1.3 ,P1.4),經(jīng)輸出濾波分別與MAX846A的VSET以及ISET相連,以控制充電電壓及電流,其中P1.3控制浮動(dòng)電壓,,P1.4控制充電電流。從ISET端引出電流量,BATT端電池分壓器讀出電壓量,引入微控制器,連續(xù)測(cè)量充電電壓及電流。由于從ISET以及VSET讀出的量均為模擬量,而AT89C2051內(nèi)部沒(méi)有AD轉(zhuǎn)換,所以需要外部增加AD轉(zhuǎn)換器ADC0832。AT89C2051串行口工作于移位方式,P3.0為數(shù)據(jù)輸出線(xiàn),P3.l為時(shí)鐘線(xiàn)。它有128個(gè)8位的RAM,2KB的程序存儲(chǔ)空間,完全滿(mǎn)足充電器的使用要求。在充電器中主要用來(lái)控制 MAX846A對(duì)電池的充電與否、
19、實(shí)時(shí)檢測(cè)充電器的狀態(tài)及時(shí)顯示,4個(gè)共陽(yáng)極 LED和4片串行輸入、并行輸出的 74HC164構(gòu)成顯示電路。1 ADC0832為8位串行逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換芯片,實(shí)時(shí)檢測(cè)充電電流、電壓的大小,該芯片的二個(gè)模擬量輸入通道是可編程軟結(jié)構(gòu)的,可由串行輸入口的3位串行控制字指定通道,并決定是單端輸入還是差分輸入方式,設(shè)計(jì)中選擇二個(gè)模擬量輸入通道(CH0和CH1)交替輸入。MAX846A是一種高性能充電芯片,它適用于鎳鎘電池(Nicd)、鎳氫電池(NiMH)和鋰離子電池等。1 電路中用單片機(jī)的PWM輸出特性對(duì)充電電池電流進(jìn)行控制,這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:用數(shù)字量對(duì)電流控制可達(dá)到很高的精確程度,可以適合不同種類(lèi)不同
20、容量的電池對(duì)充電電流的不同要求.其中脈寬調(diào)制有2個(gè)參數(shù)特別重要:一是工作頻率,在一定范圍內(nèi),脈寬調(diào)制的工作頻率越高,所需電感越小。二是單步調(diào)整的分辨率,如果脈寬調(diào)制欲輸出穩(wěn)定度較高的充電電流,則需要較高的分辨率。例如在鎳氫/鎳鎘電池充電的各個(gè)階段,尤其是電池飽和充電判別點(diǎn)附近,對(duì)充電電壓的-V進(jìn)行采樣時(shí),要求電池的充電電流要有較高的穩(wěn)定性或電流等效值恒定,這時(shí)就有賴(lài)于脈寬調(diào)制輸出穩(wěn)定的電流值.而對(duì)于鋰離子電池在其限壓充電期間,其充電電流應(yīng)可動(dòng)態(tài)調(diào)整,以維持電池電壓的最大(但要小于最大充電電壓)而獲得較高的充電效率.此外,設(shè)計(jì)中選擇濾波電容的主要(zhyo)依據(jù)是系統(tǒng)對(duì)電源紋波的要求。濾波電容的
21、等效串聯(lián)電阻(ESR)是造成輸出紋波的主要因素,而且也會(huì)影響到轉(zhuǎn)換效率,因此應(yīng)盡量選用低ESR的電容。陶瓷電容和鉭電解電容具有較低的ESR,也可選用低ESR的鋁電解電容,但應(yīng)盡量避免標(biāo)準(zhǔn)鋁電解電容。容量一般在10F100F,對(duì)于較重的負(fù)載設(shè)計(jì)選取(xunq)大一點(diǎn)的電容。 4 系統(tǒng)軟件(x tn run jin)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件流程采用中斷工作方式, 軟件功能的主要控制步驟均包括在定時(shí)中斷程序中,包括監(jiān)控電壓、測(cè)量電流及累加電流時(shí)間積等部分。系統(tǒng)的主要程序流程如圖4-1所示。 a) 定時(shí)中斷程序 b) 檢測(cè)(jin c)及顯示程序圖4-1 系統(tǒng)主要(zhyo)程序流程圖在開(kāi)始(kish)充電時(shí),對(duì)
22、系統(tǒng)進(jìn)行初始化,其中包括圖1中AT89C2051單片機(jī)各個(gè)端口初始化、堆棧指針初始化、寄存器初始化、中斷設(shè)定和根據(jù)不同的電池類(lèi)型設(shè)定它所能夠承受的最大電壓VSET,標(biāo)準(zhǔn)的容量值CSET及對(duì)電壓、電流采樣的時(shí)間間隔。為了使測(cè)定結(jié)果更精確,采樣頻率要盡量高。系統(tǒng)初始化后開(kāi)定時(shí)器中斷服務(wù)程序,由于程序中利用了定時(shí)中斷,使得定時(shí)控制很方便。5電池的端電壓檢測(cè)硬件上使用單片機(jī)的片上高精度A/D模塊,軟件控制采用中斷方式,這樣可節(jié)省單片機(jī)在A/D轉(zhuǎn)換期間的等待時(shí)間。端電壓檢測(cè)的數(shù)據(jù),通過(guò)充電算法計(jì)算電池的電壓負(fù)增長(zhǎng)-V是否滿(mǎn)足快速充電終止條件,及時(shí)實(shí)修改單片機(jī)的輸出參數(shù),控制充電電流的大小。5針對(duì)2.12
23、.3所述的3種充電模式,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的程序模塊;鎳氫/鎳鎘電池充電控制模塊;鋰離子電池充電控制模塊;自適應(yīng)充電控制模塊以及錯(cuò)誤監(jiān)控處理模塊。主程序模塊根據(jù)系統(tǒng)相應(yīng)的狀態(tài)條件控制并調(diào)用相應(yīng)的模塊。同時(shí),其他各模塊之間也根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)相互調(diào)用。在初始化程序模塊中,設(shè)置了預(yù)處理功能,主要是設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)和通道,檢測(cè)電池的端電壓。將檢測(cè)數(shù)據(jù)同理論經(jīng)驗(yàn)值比較,判斷電池的類(lèi)別以及是否連接正確。對(duì)端電壓低的電池,采用短時(shí)間的脈動(dòng)電流充電,這樣有利于激活電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)物質(zhì),部分恢復(fù)受損的電池單元。對(duì)端電壓在標(biāo)稱(chēng)范圍內(nèi)的電池選擇相應(yīng)的充電控制模塊和算法,對(duì)端電壓不在標(biāo)稱(chēng)范圍內(nèi)的電池,軟件自動(dòng)將其剔除。5
24、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及測(cè)試結(jié)果5.1 模糊控制方法根據(jù)充電電池電壓的變化,系統(tǒng)將充電過(guò)程分為三個(gè)階段,每個(gè)階段采取不同的控制方式。第一階段電池內(nèi)的電量已基本用完,應(yīng)采用恒定的大電流充電,以節(jié)省時(shí)間;第二階段為充電電池的敏感階段,充電過(guò)多會(huì)損壞電池,應(yīng)采用模糊控制,以便獲得最佳充電效果;第三階段電池已充電滿(mǎn),應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)滴充電,以防止電池自行放電。下面重點(diǎn)講述模糊控制方法的主要原理。系統(tǒng)采用的模糊控制的兩個(gè)輸入量分別是理想電壓與實(shí)際電壓的差值和的變化率t,輸出量是對(duì)充電電流大小的控制量。在模糊控制系統(tǒng)中,和t被劃分為5個(gè)模糊狀態(tài),即負(fù)大(2)、負(fù)小(1)、零(0)、正小(+1)、正大(+2)。模糊控制系統(tǒng)對(duì)這兩
25、個(gè)輸入量進(jìn)行決策,求出模糊控制表,如表5-1所示。表中的I值表示在不同的輸入量作用下,所對(duì)應(yīng)的輸出控制量的大小。輸出控制量也分為5個(gè)等級(jí),它們代表的意義是:+2表示使充電電流增大兩個(gè)等級(jí),+1表示使充電電流增大一個(gè)等級(jí),0表示使當(dāng)前的充電電流值保持不變,1表示使充電電流減少一個(gè)等級(jí),2表示使充電電流減少兩個(gè)等級(jí)。6表5-1 模糊控制規(guī)則(guz)表 5.2 均衡(jnhng)充電均衡(jnhng)充電是本充電器的一個(gè)重要特點(diǎn)。在充電的過(guò)程中,由于電池的質(zhì)量不相同,容量小、質(zhì)量差的電池端電壓在充入相同電量后會(huì)出現(xiàn)電壓增長(zhǎng)比另一個(gè)電池多的情況,如果不采取措施,它們的電壓差將會(huì)增大,以至其中一個(gè)電池
26、很快達(dá)到規(guī)定的安全電壓,充電過(guò)程也將被迫停止。此時(shí)應(yīng)該停充電壓高的電池,即均衡充電。這樣有利于恢復(fù)電池內(nèi)受損的單元,使充電過(guò)程能順利地進(jìn)行下去。這種控制主要是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的,在系統(tǒng)程序轉(zhuǎn)人中斷程序后,系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)電壓進(jìn)行采樣,檢查電池電壓值是否超過(guò)最大允許值,若超過(guò),則使用單片機(jī)的PWM功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。電壓正常之后,便對(duì)電流進(jìn)行采樣,并對(duì)電流時(shí)間做乘積,然后跳出中斷程序。以后每經(jīng)過(guò)采樣時(shí)間間隔后,都會(huì)重復(fù)以上步驟,而且要累加電流時(shí)間的乘積,此即為電池當(dāng)前容量值。當(dāng)容量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容量值時(shí),立即結(jié)束相應(yīng)程序,停止對(duì)該電池的充電。這里在對(duì)容量進(jìn)行計(jì)算時(shí),使用了積分的方法。由于每一段采樣時(shí)間間隔都非常小,可
27、以認(rèn)為電流值恒定,于是這段時(shí)間電池儲(chǔ)存的容量可以用兩者乘積來(lái)表示,整個(gè)充電過(guò)程的容量便可以用累加的方法。5.3 測(cè)試結(jié)果充電器對(duì)鎳氫電池(NiMH)、鋰離子電池和鎳鎘電池(Nicd)進(jìn)行充電實(shí)驗(yàn)測(cè)試,得到的測(cè)試曲線(xiàn)如下所示,圖5-1為鎳氫電池的充電曲線(xiàn), 表5-2為鎳氫電池充電后的性能特性。圖5-2為鋰離子電池的充電曲線(xiàn)。圖5-3為鎳鎘電池(Nicd)的充電曲線(xiàn) 圖5-1 鎳氫電池的充電(chng din)曲線(xiàn)表5-2鎳氫電池充電(chng din)后的性能特性充電時(shí)間(h)放電容量(AH)電池壽命(次)1.51.2約30031.22大于300 圖5-2鋰離子電池(dinch)的充電曲線(xiàn) 圖5
28、-3鎳鎘電池(dinch)(Nicd)的充電(chng din)曲線(xiàn)6 總結(jié)(zngji) 在智能充電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要側(cè)重點(diǎn)是保證充電器對(duì)充電電池電壓的精確控制,設(shè)計(jì)中元器件的選型也都是圍繞著這個(gè)重點(diǎn)來(lái)完成的。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)際測(cè)試,由電源變壓器、整流電路、濾波電路及穩(wěn)壓電路構(gòu)成AC/DC變換電路,在AT89C2051、ADC0832與MAX846A的配合控制下可實(shí)現(xiàn)很高的系統(tǒng)精度具體對(duì)鋰離子電池來(lái)說(shuō),系統(tǒng)可以保證鋰離子電池充電電壓的精度為l,而對(duì)鎳氫鎳鎘電池來(lái)說(shuō),系統(tǒng)可檢測(cè)到很高精度的V值,在分辨率為12位時(shí)小于5mV. 7 致謝經(jīng)過(guò)不懈的努力,本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于大功告成了。這也就
29、意味著我這次的網(wǎng)絡(luò)大學(xué)教育生涯已經(jīng)快走到盡頭了,細(xì)想這兩年多的大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)光,思緒和情歌如潮水般涌來(lái),令我不禁感慨萬(wàn)分。依稀記得來(lái)到大學(xué)里面我那懵懂的清容,那時(shí)的我志氣高昂,一個(gè)個(gè)描繪著自己美好的大學(xué)生活和對(duì)未來(lái)的憧憬,那日我相約玩樂(lè),踏著春風(fēng)我的歡笑聲宛如孩童。有人說(shuō):“如果再讓我上一次大學(xué),我肯定會(huì)過(guò)的很精彩”。然而,人生買(mǎi)不到回程票。所以,無(wú)論我這四年過(guò)的夠不夠精彩,我都想說(shuō),能夠在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí),能夠與這些良師益友溝通與交流,我實(shí)在是感到非常榮幸,同時(shí)也受益匪淺。因?yàn)槭堑谝淮螌?xiě)畢業(yè)論文,經(jīng)驗(yàn)比較匱乏,有很多不懂的地方,如果沒(méi)有老師和同學(xué)的幫助,我不會(huì)這么順利就完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這邊我要鄭重謝謝我的指導(dǎo)老師廖曉東老師從初期的論文選題、框架設(shè)計(jì)到后期的論文內(nèi)容、論文格式,他都
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