電子技術(shù)的快速發(fā)展使得各種各樣的電子產(chǎn)品都朝著便攜式和小型輕量化的方向發(fā)展,,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,較多使用的電池有鎳鎘,、鎳氫、鉛蓄電池和鋰電池,。它們的各自特點(diǎn)決定了它們將在相當(dāng)長的時期內(nèi)共存發(fā)展,。由于不同類型電池的充電特性不同,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(shí)際使用中有諸多不便,。
本文介紹一種基于單片機(jī)的智能充電機(jī)的設(shè)計方法,。該充電器可以實(shí)時采集電池的電壓和電流,并對充電過程進(jìn)行智能控制,。它可以自動計算電池的已充電量和剩余的充電時間,,也可以改變參數(shù)來適應(yīng)各種不同電池的充電。系統(tǒng)中的管理電路還具有保護(hù)功能,,可防止電池的過充和過放對電池造成,。1智能充電器的硬件設(shè)計
該智能充電器采用的是分布式控制方法,它由充電電路,、充放電控制電路,、顯示和接口電路組成,圖1所示是其電路組成框圖,。
1.1充電電路的設(shè)計
電池充電有恒壓,、恒流兩種充電方式,事實(shí)上,,恒壓,、恒流源電路也是充電電路的主要組成部分。由于各種電池對充電電壓和充電電流的要求不同,,因此,,實(shí)現(xiàn)智能充電必須根據(jù)各種電池的自身要求來調(diào)整充電電壓和充電電流的大小。這里選擇BQ2054集成電路作為恒壓,、恒流源模塊來對電池進(jìn)行充電,。為了保證電池的安全,當(dāng)電池電壓和溫度超過設(shè)定的極限值時,,BQ2054將禁止對電池進(jìn)行充電,。而當(dāng)電池電壓小于低電壓閥值時,BQ2054將用恒流方式進(jìn)行充電,。
圖2所示是該智能充電器的恒壓恒流電路原理圖,。圖2中的GB+、GB-分別連接充電電池的正極和負(fù)極,以為充電電池提供充電電流的通道,。數(shù)字電位器MAX5434通過串行數(shù)據(jù)總線和控制電路進(jìn)行通信,,以確定電位器的阻值,并改變電池電壓分配網(wǎng)絡(luò)的比值,,從而改變BQ2054中BAT腳的輸入電壓,,以便BQ2054根據(jù)BAT腳電壓的大小來改變對電池的充電電壓,最終達(dá)到對電池進(jìn)行恒流,、恒壓充電的目的,。