【正文】
分相關(guān)的程序設(shè)計。這里在充電電路設(shè) 計上在比較鋰電池充電主要的四種方法:恒流充電、恒壓充電、恒流恒壓充電和脈沖充電的優(yōu)缺點上,考慮到雖然恒流恒壓充電需要復(fù)雜得多的電路來實現(xiàn),但由于其充電時間短,充電效率高,因此本文所設(shè)計的智能電器充電控制部分將采用恒流恒壓充電方法。 在這一部分通過實驗分析驗證了鋰離子電池電壓在不同放電率下與電池容量的關(guān)系,環(huán)境溫度與電池放電容量的關(guān)系,并進一步分析論述了充放電電流對鋰離子電池的影響,放電率對電池壽命的影響,過充過放及過溫對鋰離子電池的危害。根據(jù)鋰電池的特點,要求智能控制器的最基本需求有二 [8]:一是要求其能提供較高的充電電流以縮短充電時間,同時要具備最大充電電流和最大充電電壓的限制以保證充電系統(tǒng)的安全;二是要求為增加電池的充放次數(shù)及使用壽命,當(dāng)中包括對過放 (overdischarged)的電池減少充電電流,對電池電壓的檢測或 電池容量的檢測,輸入電流的限制,電池充飽時關(guān)閉智能控制器,對充飽電池經(jīng)過一段時間漏電后能自動再充電功能,充電狀態(tài)的指示,外部智能控制器的開關(guān)控制等。 167。而智能充電控制器具有操作簡單、可靠性高和通用性強等優(yōu)點,是充電控制器家族中一個重要 的組成部分,也是未來充電控制器發(fā)展的主要方向。這些充電器芯片往往具備了充電過程的控制,加上單片機管理功能,包括:溫度控制、時間控制、電源關(guān)斷、蜂鳴報警和液晶顯示等,可以完成一個較為實用的智能充電控制器。所謂智能充電控制器是指能根據(jù)用戶的需要智能控制充電進程,并且在充電過程中能對被充 電電池進行保護從而防止過電壓和溫度過高的一種智能化充電控制器。因而傳統(tǒng)的普通充電控制器存在明顯的不足。鋰電池的使用壽命和單次循環(huán)使用時間與充電維護過程和使用情況密切相關(guān)[6]。一般地,為了使得電池充電充分,容易造成過充,表現(xiàn)為有些充電控制器在充終了時電池經(jīng)常 發(fā)燙 (電池在充電后期明顯發(fā)燙一般說明電池已過充 )。 目前市場上很多采用大電流的快速充電法,所以在電池充滿后如不及時停止會使電池發(fā)燙,過度的過充會嚴重損害電池的壽命。并且具有 溫度補償功能。 3) 自適應(yīng)智能充電控制器 隨著大規(guī)模集成 IC的出現(xiàn),充電設(shè)備進入了一個全新的自適應(yīng)、智能階段,即稱為第三代充電控制器。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。 2) 恒流 /限壓式充電控制器 這是充電控制器發(fā)展的第二階段,這種模式的充電控制器占據(jù)了充電控制器市場近半個世紀(jì)。充電控制器的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段 : 1) 限流限壓式充控制電器 最原始的就是限壓式充電,然后過渡到限流限壓式充電,它使用的方式就是淺充淺放,其壽命表述就是時間,沒有次數(shù),比如 10年。另外,對于電壓過低的電池需要進行預(yù)充,充電控制器最好帶有熱保護和時間保護,為電池提供附加保護。然而鋰離子電池也存在一些不足,主 要在于對充電控制器要求比較苛刻,需要保護電路。便攜式電子設(shè)備對電源的要求有以下幾點:體積小,重量輕,效率高,低壓差。便攜電子產(chǎn)品的迅速增長是電源管理技術(shù)發(fā)展的最主要推動力。 the current value is in the design when charging current and it can provide a better batteryside pressure when charging voltage. AS well as the realization of the corresponding overtemperature protection, and other features such as alarm error. KEY WORDS: intelligent apparatus, power management, lithium batteries, AT89C52 第一章引言 167。 關(guān)鍵詞:智能電器,電源管理,鋰電池, AT89C52 THE INTELLIGENT CONTROL THEORY AND DESIGN OF ELECTRICAL APPARATUS BASED ON MCU ABSTRACT Intelligent apparatus based on microcontroller and microprocessor core, not only have functions of traditional electrical switches, control, protection, detection, transformation and adjustment, but also have shown that the external and internal fault and the fault diagnosis of memory, and processing operations, as well as munication with the outside world, and other functions of electronic devices. Based on the rapid growth of the portable electronics in recent years, power management have bee increasingly demanding, the article designs a intelligent power management for electrical apparatus. First of all, the article introduces the chemical principle of lithium batteries, and then carries out the experiments of the battery charge and discharge in different factors, finding out the relationship between the battery voltage and capacity. In addition, discussing the charge and discharge current, chargeoff, takeoff, and overtemperature to the impact of lithium batteries. On the basis of analysis of the lithiumion battery characteristics experiments, carry out a intelligent electrical circuit design and software programs. Design of power management has some control over the charging process, bined with Atmel39。能夠提供預(yù)期范圍的預(yù)充電流和終止充電電流,恒流充電時的電流值在設(shè)計范圍內(nèi),恒壓充電時,能夠提供較理想的電池端壓。 最后對智能電器進行了測試實驗。設(shè)計的電源管理部分具備了充電過程的控制,結(jié)合 Atmel公司的 AT89C52單片機管理功能,包括:溫度控制、時間控制、電源關(guān)斷、蜂鳴報警和液晶顯示等,可以完成一個較為實用的電源管理系統(tǒng)。 首先對廣泛采用的電源鋰電池的化學(xué)原理進行了介紹,通過實驗得出在不同影響因素下充放電時鋰離子電池電壓與容量的關(guān)系,另外還就充放電電流,過充,過放,及過溫對鋰電池的影響進行了討論。鋰離子電池充電控制器 摘要 智能電器是以微控制器 /微處理器為核心,除具有傳統(tǒng)電器的切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)功能外,還具有顯示、外部故障和內(nèi)部故障診斷與記憶、運算與處理以及與外界通信等功能的電子裝置。 本文根據(jù)近年來便攜式電子產(chǎn)品的迅速增長,對電源管理的要求越來越高,設(shè)計了一款用于電源管理的智能電器。 在對鋰離子電池特性實驗 分析的基礎(chǔ)上,進行了智能電器電路設(shè)計和軟件程序編寫。為了保護數(shù)據(jù),抑制干擾,進行了看門狗監(jiān)測電路功能設(shè)計,保證了智能電器工作的可靠性。結(jié)果表明智能電器能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的全部功能。同時,也實 現(xiàn)了相應(yīng)的過溫保護功能,及其出錯報警等功能。s AT89C52 singlechip management capabilities, including temperature control, time control, power off, beep alarm and liquid crystal display, and so on, can be a more practical power management system. In order to protect the data, interference suppression, the watchdog function of monitoring circuit design ensures that the work of the intelligent apparatus. Finally, intelligent apparatus testing results show that the intelligent apparatus designed achieves full functionality. It can be expected to provide the scope of the precharge current and terminating charge current。 11 本文研究的智能電器 目前,電源管理已成為電子系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)。便攜電子設(shè)備包括移動蜂窩電話和無繩電話、無線接收機、手持式收發(fā)信機、計算器、筆記本電腦、測試設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和由蓄電池供電的其他設(shè)備等 [5]。鋰離子電池具有能量密度高,可循環(huán)充電次數(shù)多,使用壽命長,價格也越來越低等諸多優(yōu)點,使得選用鋰離子電池供電的便攜式產(chǎn)品越來越多。為有效利用電池容量,需將鋰離子電池充電至最大電壓,但是過壓充電會造成電池損壞,這就要求較高的控制精度。 充電方式的選擇直接影響著電池的使用效率和使用壽命,充電技術(shù)近年來發(fā)展非常迅速。這種充電模 式的效果較差。首先,以恒電流充電至預(yù)定的電壓值,然后,改為恒電壓完成剩余的充電。這種充電控制器充電電流總是低