可充電電池檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)1

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1、可充電電池檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)引言隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，微型電子產(chǎn)品的應(yīng)用特別,在MP3，數(shù)碼相機(jī)，智能手機(jī)，筆記本電腦的普及下為電池的大量使用提供了廣闊的市場(chǎng)前景。近年來,隨著技術(shù)的日趨成熟，可充電電池正以迅雷不及掩耳之勢(shì)取代了不可充電電池的市場(chǎng)?？沙潆婋姵夭坏梢詽M足對(duì)耗電量大的設(shè)備提供持續(xù)的電力供應(yīng)而且可以減少環(huán)境污染。現(xiàn)代可充電電池有鎳鎘(Ni-Cd)電池,鎳氫(Ni-Mn)電池，要強(qiáng)調(diào)的是由于重金屬鎘的污染問題和記憶效應(yīng)等缺點(diǎn)，鎳鎘電池已不再生產(chǎn)、使用，雖然市面上仍有銷售。因此，本文設(shè)計(jì)主要針對(duì)鎳氫電池。充電電池的普及對(duì)充電器的技術(shù)要求越來越高。目前，市場(chǎng)上賣得最多

2、的是旅行充電器，但是嚴(yán)格從充電電路上分析，只有很少部分充電器才能真正意義上被稱為智能充電器，隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全地充電。以此同時(shí)，為達(dá)到對(duì)電池的循環(huán)充分利用，減少環(huán)境污染。因此，本文設(shè)計(jì)了可充電電池檢測(cè)的電路。設(shè)計(jì)任務(wù)1.1能夠自動(dòng)檢測(cè)電池類型（電壓）功能1.2能夠自動(dòng)判斷電池老化程度功能（充放電時(shí)間的比例）1.3能夠自動(dòng)修復(fù)電池功能（電動(dòng)車電池修復(fù)）1.4具有報(bào)警提示和保護(hù)功能（根據(jù)聲音提示進(jìn)行中斷）1.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體框圖說明　序號(hào)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試

3、過程與方法基本部分1損壞電池判斷放入已經(jīng)損壞開路的5號(hào)鎳氫電池，有無語音2可充電與不可充電判斷分兩次放入5號(hào)堿性電池和鎳氫電池，有無語音3電池老化程度檢測(cè)分三次放入3個(gè)老化程度不同的5號(hào)鎳氫電池（充電相同時(shí)間計(jì)算放電時(shí)間，充放電時(shí)間的比例10％、50％、80％）測(cè)試4電池剩余電量檢測(cè)分四次放入4個(gè)剩余電量不同的5號(hào)鎳氫電池（以開路電壓與額定比）（剩余95％、80％、60％、25％）測(cè)試發(fā)揮部分1剩余電量數(shù)字顯示任意放入一個(gè)5號(hào)鎳氫電池，可顯示電量2老化電池的修復(fù)放入一個(gè)5號(hào)鎳氫電池（內(nèi)阻增加80％）。鍵盤設(shè)置修復(fù)電流及時(shí)間，設(shè)置5mA和95mA測(cè)試電流，0.5s/10mA測(cè)試

4、周期,10mA/1min測(cè)試時(shí)間3識(shí)別電池分兩次放入鋰電池和鎳氫電池，以電壓測(cè)試判斷(兩電池的電壓大小)。增加電流、電阻測(cè)試4其它特色、創(chuàng)新2.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)備用電池、DM-601型電池綜合分析儀、警示保護(hù)電路充放電修復(fù)控制電路系統(tǒng)采用的是PIC16C72芯片,PIC8位微控制器系列采用精簡指令集計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu),具有速度高、工作電壓低、功耗低、輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力大、一次性編程等優(yōu)點(diǎn)。指令系統(tǒng)除程序分支指令是單字節(jié)雙周期指令外,其他均為單周期、單字節(jié)指令,在這些指令中沒有功能交叉的指令,使所有指令具有簡潔性,單寬字指令提高了軟件編碼效率和減少了所需要的程序存儲(chǔ)單元,使系統(tǒng)具有最

5、高處理效率和突出性能。由于所用指令數(shù)較少和較簡潔,編程和調(diào)試任務(wù)更加容易。原理圖如圖5所示,因?yàn)镻IC16C72芯片的RA口可做A/D口使用,所以充電電壓由分壓精密電阻取得,經(jīng)過相應(yīng)的放大直接送至單片機(jī)的RA1口,充電電流也經(jīng)過精密電阻采樣后經(jīng)運(yùn)算放大器放大,然后直接送至單片機(jī)的RA2口,蓄電池溫度經(jīng)過溫度傳感器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后,也將相應(yīng)的電壓量送至單片機(jī)的RA3口。RB0－RB2口外接驅(qū)動(dòng)電路并經(jīng)過光耦隔離接到mos管門極驅(qū)動(dòng)Q2、Q3和Q4,控制充放電脈沖。RB2－RB7口外接鍵盤電路,接收控制指令。????????????????????????????????????

6、PIC單片機(jī)軟件部分的功能是通過對(duì)蓄電池狀態(tài)的檢測(cè),使充電轉(zhuǎn)入不同的充電階段。實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同階段的充電或暫停充電和終止充電的控制,并顯示充電器當(dāng)前狀態(tài)。充電分為三個(gè)階段：第一階段,通過采集電池電壓,判斷電池電壓低于快充門檻電壓Vg時(shí)采用小電流恒流充電,這樣可以避免電池深度放電時(shí)馬上開始快充對(duì)電池造成的損害;第二階段,當(dāng)采集到的電池端電壓大于Vg時(shí)采用正負(fù)脈沖充電方式,短時(shí)間充入大量電能,電池絕大部分能量都是在這個(gè)階段充入的;第三階段,當(dāng)電池電壓升至補(bǔ)足充電電壓閾值時(shí),轉(zhuǎn)入補(bǔ)充階段,此階段采用恒壓充電方式,充電電流逐漸減小,直到充電結(jié)束。電池電量測(cè)試芯片LTC29428位顯示LE

7、D數(shù)碼管、一個(gè)喇叭，獨(dú)立式鍵盤3.系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)（包括：設(shè)計(jì)思路、上位機(jī)顯示功能介紹、整體及部分功能程序流程圖）1.實(shí)驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)分析結(jié)束語對(duì)本設(shè)計(jì)做出總結(jié)歸納，還有那些不足之處，市場(chǎng)前景分析等等。