【正文】 。 b. 缺點： 恒壓充電電流不能自由調(diào)節(jié)，因此不適應對各種不同技術(shù)狀態(tài)的蓄電池進行充電；由于沒有 去極化措施 ,因而特別在充電電壓設定較高時充電過程中有較嚴重的極化現(xiàn)象。恒壓充電在充電過程初期由于蓄電池電動勢較低，充電電流較大，因而充電速度較快，一般在 3～ 4h 即可使蓄電池充到 80%～ 90%。 U2 .4 VI2 V0 t 圖 恒壓充電特性 優(yōu)缺點分析 : a. 優(yōu)點 ： 恒壓充電電流隨蓄電池電動勢的升高而逐漸減小，若充電電壓設定為終止電壓，還可實現(xiàn)自動停充。 I0tI0出 氣 區(qū)接 受 區(qū) 圖 蓄電池充電接受特性 恒壓充電 充電過程中充電電壓始終保持不變。使蓄電池產(chǎn)生劇烈的溫升及冒氣，這會導致極板上活性物質(zhì)脫落、極板彎曲，損傷蓄電池壽命。后期電流偏大使得極化現(xiàn)象嚴重加劇。初期電流偏小影響充電速度。蓄電池充電接受特性如圖 。優(yōu)缺點分析： a. 優(yōu)點 ： 恒流充電電流可調(diào)，故可以適應不同技術(shù)狀態(tài)的蓄電池，如新蓄電池、正常使用蓄電池和有不同故障的蓄電池，因而目前得到了廣泛采用；恒流充電當蓄電池基本充好后還能以很小的電流對蓄電池繼續(xù)充電，使極板內(nèi)部 較多的活性物質(zhì)參加化學反應，從而使蓄電池充電比較徹底，保證了蓄電池的容量。下面將三種充電模式進行比較。因此，鋰電池充電時要經(jīng) 過恒流恒壓兩個充電過程。 由圖 ，鋰電池先經(jīng)過恒流充電，待電壓上升至最高電壓 A點后，再轉(zhuǎn)至恒壓充電，此時電池端電壓保持不變。 單節(jié)鋰電池正常工作電壓為 ，充足電時電壓可達 ，放完電時電壓可降至。此刻同 樣應對電池進入浮充維護狀態(tài)。 5 鎳氫電池與鎳鎘電池的特性基本一致如圖 ，只是鎳氫電池具有很弱的記憶效應，在充電之前無需放電，只需對其直接充電。此時電池已充足電，電池溫度急劇上升，內(nèi)部壓力也繼續(xù)上升，應及時停止快速充電，進入浮充維護充電狀態(tài)，對電池進行維護，以防止電池自放電。 A點后，電壓緩慢上升至 B點，然后電池電壓又快速上升至最高點 C。充電時主要采用一定電流充電，其典型的充電曲線見圖 。由于要求是給 12V 電池充電，所以 12V電池的特性為：正常工作時電壓為 12V，充 電時其最高電壓可達 ，放完電時電壓降至 。（其他電壓的電池參數(shù)與其基本成倍數(shù)變化關(guān)系，充電電流根據(jù)容量與其成比例關(guān)系）。而鎘鎳、鎳氫和鋰離子三種電池的充電特性并不完全相同，下面分別敘述這三種電池的充電特性。這四種蓄電池具有相同的功能就是都可以為最終產(chǎn)品提供可補充的電能，但不同的電池具有不同的特性。額定電流： 2A+（ ）；輸出紋波 :=1%VPP；負載調(diào)整率 =1%。充電時間可在 30min 內(nèi)使被充電池所充電量不小于標定值 得 50%（限1AH電池）；充電電池容量：規(guī)定在 以內(nèi)。掌握快速充電理論和充電電源原理及應用。但是，由于這些芯片功能單一，無法滿足本文涉及項目的特殊需要 。這些控制芯片針對不同類型的電池，具有明顯的特色。目前已經(jīng)研制出了幾十種各類電池快速充電集成電路，譬 如，針對鎳鎘 /鎳氫電池充電的 TEA1100/TEA1101 和MAX2020 等控制芯片，針對鋰離子電池充電的 FAN756 FAN756 LM3420 和 BQ2054 等控制芯片；主要用于鎳鎘 /鎳氫、鋰離子等電池的充電的 bq2020 系列控制芯片；還有鉛酸電池充電控制器 UC390 UC3909 和 bq2031 等。由于自動生成最佳充電曲線與制造廠提供的曲線一致，也保證了電池在充電過程中一直處于理想狀態(tài)，從而延長了電池的使用壽命。 （ 3）智能化：主要體現(xiàn)在對被充電電池的自適應性和對環(huán)境的自適應性方面。這也使得開關(guān)器件的研制從改進電壓、電流的兩維體系發(fā)展到提高頻率的三維體系。 國內(nèi)外發(fā)展情況 為了適應電設備科技發(fā)展的需要，近年來，在充電電源的研究方面主要呈現(xiàn)如下幾個特點： （ 1）集成化、高密度化：它包括了兩層含義，一是構(gòu)成 MOSFET 大功率器件的元件微型化、密集化；二是指 MOSFET 集成在單片 IC 中，從而使系統(tǒng)控制、驅(qū)動、保護、檢測和末級功率放大集成為一體。除了系統(tǒng)的可靠性、效率、體積和重量等要求之外，一些新的要求在不斷提出，例如 EMC（電磁兼容）的要求，智能化程度和自適應等，一個新型的充電器，不但具有傳統(tǒng)充電器的功能，還能識別被充電電池的類別，然后根據(jù)電池的參數(shù)，以及環(huán)境溫度等自適應地生成充電曲線，使得被充電電池在最短時間內(nèi)，以最佳的方式完成充電工作。為了解決目前存在的諸多問題，同時適應未來電子 2 裝備的數(shù)字化，信息化 ，研究出一種可給多種電池自適應充 電的數(shù)字化快速充電設備，已解決目前存在的問題。 目前所裝備的充電器大都采用固定模式對電池進行充電，缺乏自適應能力，不能實時控制充電狀態(tài)。從二十 世紀六十年代的商用鎳鎘和密封鉛酸電池到近幾年的鎳氫和鋰離子技術(shù)，可充電電池容量得到了飛速發(fā)展。因此需要對充電過程進行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時間，達到最大的電池容量，并防止電池損壞。 目前，配備給通信機的電源系統(tǒng)，由于大都屬于 70年代開發(fā)的產(chǎn)品，技術(shù)上存在的問題如下： （ 1） 故障率高，而且維修困難，經(jīng) 常影響作訓的正常進行； （ 2） 由于有些電池性能比較差，充電器缺乏自適應性，經(jīng)常出現(xiàn)因“過沖”而損壞電池或因“充不滿”而影響作訓的非常情況； （ 3） 體積大，笨重，而且效率低，不適應現(xiàn)代化裝備要求； （ 4） 不具備對新一代“數(shù)字化電池”的充電功能，針對如上缺點，使用部門多年來一直尋求一種高性能新型電源系統(tǒng)，以便滿足國防建設和特殊行業(yè)的要求。 智能供電系統(tǒng)是一種典型的 ACDC 供 /充電系統(tǒng)，它不 但要把交流 220V 市電轉(zhuǎn)換成需要的低壓直流電，輸入給無線通信機，還能給通信機內(nèi)的蓄電池（包括鋰離子、鎳鎘、鎳氫等種類）充電，以備移動時給通信機供電。 附錄 ......................................................32 附錄 A實驗原理圖 ....................................................... 32 附錄 B印制電路板 ....................................................... 31 1 緒論 1 1 緒論 電源技術(shù)是一切設備的基礎(chǔ)技術(shù)，其水平的高低，直接影響整體性能，形象地講，電源猶如心臟，是電設備的供電系統(tǒng)，維持著全系統(tǒng)的正常運行，標志電源特性的參數(shù)有功率、電壓、頻率、噪聲及帶載時參數(shù)的變化等等，在同一參數(shù)的要求下，又有體積、重量、效率和可靠性能指標。 參考文獻 ..................................................28 畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 .................. 錯誤 !未定義書簽。 switching power supply 。 charging circuit is designed to achieve the DCDC converter。主要設計工作包括：設計了開關(guān)電源，實現(xiàn)了 220V 市電轉(zhuǎn)換為25V恒壓輸出；設計了充電電路，實現(xiàn) DCDC 變換；設計了單片機控制電路，實現(xiàn)了充電電壓電流的的檢測、充電過程的控制、狀態(tài)的監(jiān)測、顯示等功能，實現(xiàn)對鋰離子、鎳鎘、鎳氫電池的快速充電。 本科畢業(yè)設計（論文） 題目 ： 數(shù)字化快速充電系統(tǒng)設計 院 （系）： 專 業(yè)： 班 級： 學 生： 學 號： 指導教師： 2020 年 06 月 I 數(shù)字化快速充電系統(tǒng)設計 摘 要 隨著智能電池在國內(nèi)的日益普及 ,與之配套的智能充電器也已經(jīng)成為國內(nèi)電源行業(yè)研究的新熱點 ,其技術(shù)生命力和應用前景將非常廣闊 .目前 ,市場上充電器大都采用固定模式對電池進行充電 ,缺乏自適應能力 ,不能實時控制充 電狀態(tài) ,經(jīng)常出現(xiàn)電池充電過度、充電不足或電池過熱等諸多問題 ,大大縮短了電池的使用壽命 。 本文在調(diào)查國內(nèi)外快速充電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從智能充電器的市場需求開始，對數(shù)字化電池從理論上做了充分的分析，并設計出一種能給多種規(guī)格、型號電池進行充電的數(shù)字化快速充電系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ：快速充電；開關(guān)電源；控制電路 II Design of digital rapid charging system Abstract With the growing popularity of smart battery in the country, acpanying smart chargerhas bee the new hot spot in the domestic power industry, its vitality and prospects will be very broad. At present, most of the fixed mode the battery charger on the market charging, the lack of adaptive capacity, charge status can not be realtime control, often battery overcharging, charging or battery overheating, greatly reducing battery life. Fast charging basis of the status of technical development in the survey at home and abroad market demand from the smart charger, digital battery do a full analysis of the theory, and design a give a variety of specifications, models of battery chargethe digitization fast charging system. The main design work include: design of a switching power supply, 220V electricity converted to 25V constant voltage output。 designed a singlechip control circuit, the charging voltage and current detection, the charging process control, status monitoring, display and other functions, to achieve fast charging lithiumion, nickelcadmium, nickel metal hydride batteries. Key words : fast charge 。 control circuit III 目錄 中文 摘要 ...................................................I 英文摘要 ..................................................II 1 緒論 .....................................................1 題目背景 ............................................................. 1 研究意義 ............................................................. 1 國內(nèi)外發(fā)展情況 ....................................................... 2 課題主要研究內(nèi)容 .................................................... 2 2 數(shù)字化快速充電器理論分析 ...................................4 電池的充電特性分析 ................................................... 4 充電模式 ............................................................. 5 恒流充電 ....................................................... 5 恒壓充電 ...............