【正文】 極運動與電子合成鋰原子 ， 放電時，鋰原子從負極石墨晶體內(nèi)表面電離成鋰離子和電子，并在正極處合成鋰原子。所以在介紹 Liion之前，先介紹鋰電池。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出， 又運動回正極。 （ 2）隔膜 —— 一種特殊的復(fù)合膜，可以讓離子通過，但卻是電子的絕緣體 。 鋰 — 亞硫酰氯電池 (LiSOCl2) 該類電池的比能量是所有商業(yè)化電池中最高的，放電電壓特別平穩(wěn)，一般用于不能經(jīng)常維護的電子設(shè)備、儀器上，應(yīng)用領(lǐng)域很窄。 高電壓 一個鋰離子電池單體的工作電壓為 (平均值 )，相當于三個串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。另外，生產(chǎn)過程控制要求很高，增加了管理和設(shè)備運行成本。通常指的是一種將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的設(shè)備。需要注意的是，對充電時間的計算要準確。但也有一部分人對它有疑慮，因為快速充電器基本都使用快充電流來充電，這些人怕它會對電池的壽命產(chǎn)生影響。 快速充電器有一個分支就是超高速的充電器，這類充電器應(yīng)用范圍不大，設(shè)計、 12 結(jié)構(gòu)和工藝都很復(fù)雜，因此價格相當昂貴。 充電器的 充電時間計算 電池容量看電池外面的標注，充電電流看充電器上標注的輸入電流。 我國在鋰離子電池方面的研究水平，有多項指標超過了 USABC 提出的 2021 年長期指標所規(guī)定的目標，已能自主開發(fā)出用量在 50~80 公斤以下，可適用于電動自行車、電動摩托車、電油混合動力車、油電混合動力電動車，行駛距離在 80 公里以內(nèi)的小型、輕型供上下班使用的家用電動小轎車的鋰離子蓄電池，并有足夠 好的安全行駛性能。 14 Maxim(美信 )也推出 MAX8814 首款額定 28V 的單輸入充電器，可以承受高達 28V的輸入瞬態(tài)變化。 快速 開關(guān)電源 調(diào)節(jié) 電流 的操作是通過控制一個晶體管開關(guān)的占空比來實現(xiàn)的。 通過比較三種采樣方式 ，采用最好的采樣方式。這種采樣方式還有一個優(yōu)點就是不增加其制造 成本。 1） 單體過壓保護： 單體恒壓充電的電壓為 ，當 單體電壓大于 時應(yīng)能自動停止充電。 研究意義 鋰離子充電器能對軍用方面的鋰離子電池進行安全的充電，對 單體過壓保護 、整體的過呀保護、短路、開路、短接時 的都能有一個對電池的保護作用。恒流充電電流為 4A，充電時間應(yīng)小于 10 小時。本設(shè)計對恒壓精度要求為 177。 c）均衡要求 均衡要求指的是充電完成后各單體電池之間的電壓差。本設(shè)計使用了標準機箱尺寸，大約尺寸為480mm*400mm*198mm，帶獨立的把手和標準機架安裝孔，可使用單機使用或安裝于機柜使用。而即便當鋰電池 組充電器 的溫度自動恢復(fù)正常的時候，保護開關(guān)也不會自動合上 。 設(shè)計中，如果采用普通充電器的間歇采樣的方式，雖然可以提高采樣精度、降低成本，然而 4安培大電流的平凡通斷對于電池的充電十分不利，既會造成充電電 24 流不連續(xù)使充電時間增加，也會直接影響電池的容量和壽命。在整機的電池組保護電路中，其保護動作的最高電壓值為 *7節(jié) =，該電壓即為設(shè)計的保護電壓值。適合用與模擬電路，各類放大器等。如圖 31 所示，電路由開關(guān) K（實際電路中為三極管或者場效應(yīng)管），續(xù)流二極管 D，儲能電感 L，濾波電容 C等構(gòu)成。當開關(guān)斷開時，電流很??；當開關(guān)閉合時，電壓很小，所以發(fā)熱功率 UI 就會很小。 綜合對 充電 器 的效率 和功耗 要求來看，本鋰離子充電器的電源采用 可控 開關(guān)電源 降壓的方案 。充電器通過電流控制電路模塊設(shè)定一個恒流值，將此值反饋給開關(guān)電源模塊，先以恒流給鋰電池充電到一定電壓值，此時，充電電路將此值反饋給開關(guān)電源模塊，這時，開關(guān)電源模塊把充電模式切換成恒壓給鋰電池進行充電。 布線設(shè)計 鋰離子電池組用充電器包含 7 個開關(guān)電源模塊、 7 各單體充電器模塊、 8個四位半的電壓表、 1 個四位半電流表、航空插頭和指示面板，連接電路見圖 36 31 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eCD a t e : 6 M a y 2 01 0 S he e t o f F i l e : K : \ 2 01 0 畢業(yè)設(shè)計 \ 2 00 9 1 0 2 0A h 3 5A h 鋰離子電池組用充電器 ( 2 00 9 年 8 月 22 日 )\ 線路板 1 \ 2 0A h 3 5A h 鋰離子電池組用充電器 1 .d dbD r a w n B y:L N G V V+開關(guān)電源L N G V V+開關(guān)電源L N G V V+開關(guān)電源L N G V V+開關(guān)電源L E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL N G V V+開關(guān)電源+ 12 VGNDB A T F + (電壓輸入 +)B A T F ( 電壓輸入 )L E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDL N G V V+開關(guān)電源L N G V V+開關(guān)電源L N G V V+開關(guān)電源L N G V V+開關(guān)電源L E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDL E D R (發(fā)光管紅 )L E D G (發(fā)光管綠 )GNDB A T F + (電壓表 +)B A T F ( 電壓表 )B A T + (電池 +)B A T F + (電池反饋 +)B A T F ( 電池反饋 )B A T ( 電池 )+ 12 VGNDV單體電壓 1V單體電壓 2V單體電壓 3V單體電壓 4V單體電壓 5V單體電壓 6V單體電壓 7V單體電壓 8R1G1GND1GND2R2G2R3G3GND3GND4R4G4R5G5GND5GND6R6G6R7G7GND7GND8R8G8GND9GND9R9G9124323 579111315171921272930 28 22 20 18 16 14 12 10 8 624面板指示燈R1G1GND1V 1 +V 1 R2G2GND2V 2 +V 2 R3G3GND3V 3 +V 3 R4G4GND4V 4 +V 4 R5G5GND5V 5 +V 5 R6G6GND6V 6 +V 6 R7G7GND7V 7 +V 7 R8G8GND8V 8 +V 8 R9G9GND9V 9 +V 9 V總電壓P 1+S1S0P 1P 2+S2S1P 2P 3+S3S2P 3P 4+S4S3P 4P 8+S8S7P 8P 7+S7S6P 7P 6+S6S5P 6P 5+S5S4P 5 圖 36 整機布線圖 4 鋰離子 電池組用充電器的實現(xiàn) 單體充電器的實現(xiàn) 恒壓源的電路實現(xiàn) 單體充電器中，選擇了 LM2679 為降壓芯片。 其它功能包括能夠降低輸入溢出在電源接通上的電流，增加了軟啟動定時電容 ，逐步打開穩(wěn)壓器。 ? ， 5V和 12V的固定輸出和可調(diào)（ 37V）版本 ? 177。為保證性能的輸入電壓必須在范圍為 8V至 40V的。這減少了需要使用外部組件，必須物理尺寸，以適應(yīng)目前的水平（例如在輸出 34 短路）， 這些情況可能會比正常工作電流電路的要求更高。 7． SOFTSTART—— 軟啟動 圖 34 TO220封裝 35 圖 35 LLP14封裝 注： *—— 沒有連接 **—— 連接到電路板的引腳 9 3． LM2679 的電學特性 主芯片 LM2679（ ， LM267912， LM2679ADJ） 的電學特性 （表1表 4） 表 1 符號 參數(shù) 條件 典型值 最小值 最大值 單位 VOUT 輸出電壓 VIN=8V~ 40V,100mA≤ IOUT≤ 5A η 效率 VIN = 12V, ILOAD = 5A 82 % 表 2 符號 參數(shù) 條件 典型值 最小值 最大值 單位 VOUT 輸出電壓 VIN=8V~ 40V,100mA≤ IOUT≤ 5A 36 η 效率 VIN = 12V, ILOAD = 5A 82 % 表 3 LM267912特性 符號 參數(shù) 條件 典型值 最小值 最大值 單位 VOUT 輸出電壓 VIN=8V~40V,100mA≤ IOUT≤ 5A 12 η 效率 VIN = 12V, ILOAD = 5A 92 % 表 4LM2679ADJ特性 符號 參數(shù) 條件 典型值 最小值 最大值 單位 VOUT 輸出電壓 VIN = 8V ~ 40V, 100mA ≤ IOUT ≤ 5A VOUT Programmed for 5V 1． 21 η 效率 VIN = 12V, ILOAD = 5A 84 % 所有輸出電壓形式的電學特性 （表 5） LM267工作范圍是 ?40176。 圖 36中 R1,R2的取值如下： 211OUT FBRVV R???????? 式中 FBV 是反饋電壓，取值為 。具體計算如下： 40 1） 反相比例放大器 圖 36 反相比例放大器 電路如圖 36 所示。 本設(shè)計中使 LM324 的特點： ： 3V32V ：最大 100nA（ LM324A） 41 。 18V； 3）對比較信號源的內(nèi)阻限 制較寬； 4）共模范圍很大，為 0~（ ）Vo； 5）差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓； 6）輸出端電位可靈活方便地選用。兩個輸入端電壓差別大于 10mV 就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把 LM339用在弱信號檢測等場合是比較理想的。而反之，當鋰電池兩端的電壓大于引腳 4所設(shè)置的電壓，即 V5V4 時，比較器 LM339 則輸出的是一個低電平，此時，三極管的基極 B 和發(fā)射極 E存在一個電壓差，所以三極管中就產(chǎn)生了一個電流，電流經(jīng)過發(fā)光二極管 LED2，使得發(fā)光二極管工作