智能充電器設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 [1] 張友德 .單片微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)踐 (M).復(fù)旦大學(xué)出版社 ,1992. [2] 朱定華 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) (M).電子工業(yè)出版社 ,2020. [3] 李國(guó)厚，馮啟高 .基于單片機(jī)的智能充電器的設(shè)計(jì) .河南職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 ,2020. [4] 白三中 ,黃念慈 ,宋婷婷 .基于單 片機(jī)的通用型智能充電器設(shè)計(jì) . 四川大學(xué)電氣信息學(xué) 院 ,2020. 22 附錄 1： 系統(tǒng)原理圖 。 /*無限循環(huán) */ while(1)。 } /*初始化 */ void init() { EA =1。 //關(guān)閉 TO 中斷 EX0 =0。 /+定時(shí)器 0 中斷服務(wù)子程序 */ void timer0()interrupt 1 USing 1 { TR0=0。一般情況下，滿充和頂端截止充電可以延長(zhǎng)電池 5％～ 10％的使用時(shí)間。 圖中， ul 為單片機(jī) AT89C52，工作在 11． 0592MHz 時(shí)鐘； u2 為蜂鳴器 ； LED_R 為紅色發(fā)光二極管，紅燈表示電源接通； LED— G 為綠色發(fā)光二極管，綠燈表示處于充電狀態(tài) ； Q1為 P 溝道的場(chǎng)效應(yīng)管，由 MAxl898 提供驅(qū)動(dòng) ；R4為設(shè)置充電電流的電阻，阻值為 ，設(shè)置最大充電電流 500mA， C11為設(shè)置充電時(shí)間的電容，容值為 100nf，設(shè)置最大充電時(shí)間為 3 小時(shí)。 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)芯片選用 Atmel 公司的 AT89C52，它完全可以滿足要求。 MAXl898 為 10 引腳、超薄型的 MAX 封裝，其引腳分布如圖 所示： 圖 MAXl898引腳分布 其引腳功能如下： IN(1 腳 )：傳感輸入，檢測(cè)輸入的電壓或電流； CHG(2 腳 )：充電狀態(tài)指示腳，同時(shí)驅(qū)動(dòng) LED； EN/OK(3 腳 )：使能輸入腳 /輸入電源 “ 好 ” 輸出指示腳。 4) 在限制電流的模式下，通過外接的電阻 RSET 來設(shè) 置最大充電電IFSTCHG，關(guān)系如下式所示： IFSTCHG=1400/Rset 式中， RSEI的單位為 Q， IFSTCHG 的單位為 A。 MAXl898 能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源，沒有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。 12) 小尺寸 uMAX 封裝。 5) 177。 ％，提高了電池性能并延長(zhǎng)了電池使用壽命。在選擇具體的電池充電芯片時(shí)，需要參考以下標(biāo)準(zhǔn)。由于恒壓充電不管電池電壓的實(shí)際狀態(tài)，充電電壓總是恒定的，充電電流剛開始比較大，然后按指數(shù)規(guī)律下 降；采用快速充電可能使蓄電池過量充電，易導(dǎo)致電池?fù)p壞。 充電方式分析 蓄電池的常規(guī)充電方式有兩種：浮充 (又稱恒壓充電 )和循環(huán)充電。 手機(jī)電池 的使用壽命和單次使用時(shí)間與充電過程密切相關(guān)。充電器為人們的外出和出差辦公提供了極大的方便。如果多次放電至過低的電壓則會(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。當(dāng)充電速率大于 C/2時(shí) ,則要監(jiān)測(cè)電池的電壓和溫度 ,因?yàn)楫?dāng)電池快充滿時(shí) ,電池的溫度會(huì)急劇上升。0V 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。也就是電化學(xué)極化電壓變高，從而嚴(yán)重阻礙了正常的充電電流。也就是說，從電極表面到中部溶液電 解液濃度分布不均勻，這種現(xiàn)象稱為濃度極化。在化學(xué)反應(yīng)中，這種電動(dòng)勢(shì)超過熱力學(xué)平衡值的現(xiàn)象就是極化現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明，如果充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電 時(shí)間，并且對(duì)電池的容量和壽命也沒有影響。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大容量蓄電池的應(yīng)用迅速增加，人們希望能快捷、安全的對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。 由于蓄電池維護(hù)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、供電可靠、使用壽命長(zhǎng)，廣泛作為汽車、飛機(jī)、輪船等機(jī)動(dòng)車輛或發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)電源。 蓄電池充電理論 上世紀(jì) 60 年代中期，美國(guó)科學(xué)家馬斯開口對(duì)蓄電池的充電過程做了大量的試驗(yàn)研究，并提出了以最低出氣率為前提的蓄電池可接受充電曲線，如圖所示。但是實(shí)踐表明，蓄電池充電時(shí)，外加電壓必須增大到一定數(shù)值才行，這個(gè)數(shù)值又因?yàn)殡姌O材料、溶液濃度等各種因素的差別而在不同程度上超過了蓄電池的平衡電動(dòng)勢(shì)值。實(shí)際上，生成物和反應(yīng)物的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上化學(xué)反應(yīng)速度，從而造成極板附近電解質(zhì)溶液濃度發(fā)生變化。但與放 電前相比，電極表面所帶負(fù)電荷數(shù)目減少了，于此對(duì)應(yīng)的電極電勢(shì)變正。如果在充電前進(jìn)行完全放電 ,使每節(jié)電池的電壓降到 1在恒流充電時(shí) ,電池電壓會(huì)緩慢達(dá)到峰值 (Δ V/Δ t 變?yōu)?0),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)電池電壓開始 下降時(shí) (Δ V/Δ t 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。要達(dá)到最大容量就必須充電到最高電壓 ,而過高的電壓和過大的充電或放電電流又會(huì)造成電池的永久性損壞。從隨身聽到數(shù)碼相機(jī)，從手機(jī)到筆記本電腦，幾乎所有用到電池的電器設(shè)備都需要用到充電器。一些低成本的充電器采用電壓比較法，為了防止過充，一般充電到 90％就停止大電流快充，而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。專用的充電芯片具備業(yè)界公認(rèn)較好的 △ v 檢測(cè)，可以檢測(cè)出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào)，比較精確地結(jié)束充電工作，通過單片機(jī)對(duì)這些芯片的控制，可以實(shí)現(xiàn)充電過程的智能化。在充電過程中，電池電壓逐漸增高，充電電流逐漸降低。 I(A)、 U(V) 1C o t(h) 快 t1 充 慢充 t2 涓流充 t3 8 芯片選用及介紹 芯片 選擇 目前市場(chǎng)上存在大量的電池充電芯片，它們可直接用于進(jìn)行充電器的設(shè)計(jì)。 MAX1898提供精確的恒流 /恒壓充電，電池電壓調(diào)節(jié)精度為 177。 4) 內(nèi)置檢流電阻。 11) 可選 /可調(diào)節(jié)自動(dòng)重啟。 當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)一次充電過程；充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達(dá)到快充電流的 1％，或時(shí)
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