【正文】 統(tǒng) 8051，但速度快 812 倍。第 3 章 智能充電器的硬件電路研究 智能充電器的研究思想本系統(tǒng)硬件研究的基本思想是采用模塊化研究，把實現(xiàn)不同功能的部分電路做成獨立模塊，然后通過合理的連接組成一個具有特定功能的產(chǎn)品。 系統(tǒng)研究框圖該系統(tǒng)總體框圖如圖 所示：中央處理器電源按鍵 運放PWMPNP 調(diào)整管LED 指示 LCD 顯示電池ADC 取樣 誤差放大調(diào)節(jié)圖 智能充電器的總體框圖采用單片機 STC12C5604AD 作為主控芯片，有主控芯片調(diào)制占空比產(chǎn)生一定脈寬 PWM 信號，所產(chǎn)生的脈寬信號進行濾波轉(zhuǎn)為直流信號，同時利用 LM358 接成電壓跟隨器，負載能力提高，然后經(jīng)過比較器控制晶體管的導(dǎo)通與截止，供給電池充電 [4]。所選電壓為充電截止電壓，在終止電壓前 1V 采用涓流充電。雙節(jié)電池標稱電壓為 ，因此方案設(shè)定鎳鎘 /氫充電方式充電終止電壓為 ，在充電電壓達到 的時候采用涓流充電。單節(jié)的鎳鎘/氫電池為 ，放電終止電壓為 ，在生活中，基本很少出現(xiàn)單節(jié)電池的使用，基本都是兩節(jié)或者多節(jié)以上的電池串聯(lián)使用。所以在充到 時即可停止充電了 [3]，此時可采用涓流充電，以極小的電流為電池充電，考慮到用戶可能忘記拔去充電電器，然后電池就長時間充電，因此，可利用電池反饋的電壓，在比較器的作用下，進行控制充電的斷電。2．模式選擇（1）在模式 1：針對鋰電池防過充與過放特性，研究鋰電池充電器的時候必須考慮充電截止電壓，而鋰電池的最理想的充電電壓上限為 ，所以在充電時，需要檢測電池兩端的電壓，并進行實時控制，當(dāng)充電電壓達到 的時候就斷電，停止充電。以每一個單元電池的額定電壓來看，鎳氫與鎳鎘都是 。電池充電時，氫氧化鉀（KOH）電解液中的氫離子（H+ ）會被釋放出來，由這些化合物將它吸收，避免形成氫氣（H2 ） ，以保持電池內(nèi)部的壓力和體積。（3）鎳氫充電電池：鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，電量儲備比鎳鎘電池多 30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，并且對環(huán)境無污染。與其它類型的電池比較，鎳鎘電池可耐過充電或過放電。當(dāng)然，我們可以通過掌握合理的充放電方法來減輕“記憶效應(yīng)”。鎳鎘電池最致命的缺點是，在充放電過程中如果處理不當(dāng)，會出現(xiàn)嚴重的“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)壽命大大縮短。因此， 是一個理想的放電截止電壓。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到 才停止。鋰電芯放電時也要有電壓下限。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2 該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。（2）工作模式 2：工作電壓為 ，此工作模式為鎳鎘/氫電池充電。鑒于以上原因，我選擇第三種研究方案。（3）綜合控制法：此方法是針對不同的電池特性，利用不同的控制方案對充電池進行充電，充電可大致分預(yù)充、恒充、涓流充電三個步驟。當(dāng)電壓達到截止電壓時結(jié)束充電。由于電池電量的不等，很容易造成電池過充等方面的問題。近年來，國內(nèi)外人士正致力于充電器的智能化研究，智能化程度較高的充電器解決了動態(tài)跟蹤電池殼接收充電電流曲線的技術(shù)關(guān)鍵，使充電電流與可接收充電電流保持良好的匹配關(guān)系，使充電過程始終在最佳狀態(tài)下進行，比較常規(guī)充電模式可節(jié)約電能 30%50%左右，提高了充電質(zhì)量和效率，為充電技術(shù)和充電設(shè)備的智能化發(fā)展闖出了一條新路。智能化主要體現(xiàn)在對電池充電算法和對環(huán)境自適應(yīng)方面，一個新興的充電系統(tǒng)要能自動識別被充電電池的類別，根據(jù)電池殘路以及環(huán)境溫度等自適應(yīng)地生成曲線，以最廣東海洋大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)論文2佳的方式完成快速充電。而充電器的智能化可以縮短充電的時間，同時能夠維護電池，延長電池使用壽命。因而這就要求研究出比較科學(xué)的充電器，較好的方法是采用專用充電控制芯片配合單片機控制的方式。鋰電池對于充電器的要求比較苛刻，需要保護電路。這些充電器往往充電電流過小，充電電壓不穩(wěn)定，充電時間過長，導(dǎo)致電池內(nèi)部出現(xiàn)極化現(xiàn)象，致使充電容量達不到要求，大大降低了電池的使用壽命。充電技術(shù)是影響電池壽命和使用性能的重要因素，尋找有效的充電控制方式及電池智能化管理途徑，有助于增強電池的使用性能，延長其使用壽命，提高相關(guān)設(shè)備的工作可靠性。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時停止會使電池發(fā)燙，過度的充電會嚴重損害電池的壽命。從隨身聽到數(shù)碼相機、從手機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。 AD analog to digital conversion。關(guān)鍵詞：STC12C5604AD；LM358；AD 模數(shù)轉(zhuǎn)換；PWM 控制ABSTRACTIIABSTRACTAt present, nickelcadmium batteries, nickel metal hydride batteriesand lithium batteries are used mostly. The respective characteristics of them indicate that they will coexist and develop for a long time. There are different characteristics about different types of batteries. To different types even different voltage and the capacity level of the battery, different charger are used,but there are much inconvenient in actually this research, different program are taken according to voltage values across the battery charge. STC12C5604AD microcontroller and LM358 dual operational amplifier are used as the main device. The duty cycle is regulate by STC12C5604AD chip, as a result to produce PWM pulse signal, and use the AD digitaltoanalog converter to control it. The voltage follower and parator are consist of LM358, the PWM signal output by auxiliary chip controls the output, and provided to the appropriate charging voltage to different battery charging. According to the function, System hardware can be classed as the following: USB power supply module, the charge pump boost module, CPU module, display module, DC linear regulator control module and key module. The system software pleted application system software programming by using C language in the Keil uVision4 integrated development environment, which including the main program, the AD control, PWM control, interrupt and display subroutine.KEYWORDS: STC12C5604AD。系統(tǒng)硬件按功能分為 USB 電源模塊、電荷泵升壓模塊、中央處理器模塊、顯示模塊、直流線性穩(wěn)壓控制模塊、按鍵模塊。本研究以 STC12C5604AD 單片機和 LM358 雙運放放大器作主要器件。由于不同類型的電池特性不同，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，給實際使用帶來諸多不便。 本科生畢業(yè)論文智能充電器的研究與開發(fā)The Research And Development of Intelligent Charger學(xué)生姓名 余永佳所在專業(yè) 電子信息工程所在班級 1091申請學(xué)位 工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師 歐觸靈 職稱 副教授副 指 導(dǎo) 教 師 職稱答辯時間 2022 年 6 月 1 日目 錄目 錄摘 要 ..................................................................IABSTRACT...............................................................II第 1 章 緒論 .............................................................1 選題背景及意義 ..........................................................................................................1 課題研究現(xiàn)狀 ..............................................................................................................1 國內(nèi)外發(fā)展