基于单片机的通用智能充电器设计-刘美俊

:2006-01-04　　:2006-05-09刘美俊(,　411101)　　:针对通用充电器的工作特点,设计了一种以AT89C2051单片机为核心的智能充电器,较好地解决锂离子电池和镍氢/镍镉电池的充电问题,介绍了智能充电器的工作原理、设计特点和3种充电模式,详细讨论了系统的硬件构成及软件实现方法,最后给出了实验测试结果。由于采用了高性能的微控制器及高分辨率的A/D转换电路,同时充电过程中采用模糊控制方法,保证了充电器具有很高的精度。实践证明,所设计的充电器功耗低、成本低、系统工作稳定可靠,智能化程度高,这是一种实用的设计方法,具有较大的推广价值。:单片机;A/D转换;智能充电器;硬件构成;程序设计:TP368.1　　　:A　　　:1002-1841(2006)09-0041-03GeneralIntelligentBatteryChargerBasedonSingle-chipComputerLIUMei-jun(HunanInstituteofEngineering,Xiangtan411101,China)Abstract:Forthecharacteristicsofgeneralcharger,anintelligentchargerispresented,ThereferencedesignisdevelopedforthechargeofLi-ionandNiMH/NiCdbatterypackbasedonAT89C2051single-chipcomputer.Theworkprincipleanddesigncharacteristicsandthreechargemodeareintroduced,thenthehardwarestructureandtheimplementofsoftwareareanalyzedindetail.Finally,theex-perimentresultisgiven.WiththehighperformanceofmicrocontrollerandhighresolutionA/Dconvertcircuit,andusingfuzzycontrolmethod,thedesigncanguaranteehighaccuracy.Thechargerislowpowerdissipate,considerablereliabilityandlowcost.Itisausefuldesignmethod.Keywords:single-chipcomputer;A/Dconvert;intelligentbatterycharger;hardwarestructure;programdesign0　、、,、、。(Nicd)、(NiMH)。。:、、、[1]。。,(Nicd)、(NiMH),。1　,3,。1.1　/2,。2-ΔVθ./:0.6～1V;-5～0℃.:,-ΔV=(6～15)mV/;θmax50℃;dθ/dt≥1.0℃/min.,-ΔV、θmax,-ΔVA/D.-ΔVA/D、:50Ψ(),1200mA,5%,1.58V,3mV.1.2　,,().,,0.05V.1.3　,,,.,,,.:,-ΔV.V,-ΔV,,[3]。2　1。　2006　9仪表技术与传感器Instrument　Technique　and　Sensor2006　No.9　1　　　AT89C2051、ADC0832MAX846A。2PWM(P1.3,P1.4),MAX846AVSETISET,,P1.3,P1.4。ISET,BATT,,。ISETVSET,AT89C2051A/D,A/DADC0832。AT89C2051,P3.0,P3.l。1288RAM,2kB,。MAX846A、,4LED4、74HC164[4]。ADC08328A/D,、,2,3,,2(CH0CH1)。MAX846A,(Nicd)、(NiMH)。PWM,:,。2:,,,;,,。/,,-ΔV,,。,,()。,。(ESR),,ESR。ESR,ESR,。10～100μF,。3　,,、。2。,,1AT89C2051、、、VSET,CSET、。,。,,。A/D,,A/D。,-ΔV,,。3,:/;;。。,。,,A/D,。,。,,,。,,[5]。4　　　　　　42　　　InstrumentTechniqueandSensorSep.2006　4.1　,3,。1,,;2,,,;3,,。ΔμΔμΔμ/Δt,。,ΔμΔμ/Δt5,(-2)、(-1)、(0)、(+1)、(+2)。,,1。,。5,:+22,+11,0,-11,-22[6]。1　ΔμΔμ/Δt-2-10+1+2-2-2-2-1-10-1-2-1-1010-1-1011-1-10012-2011224.2　。,,、,,,,。,。,。,,2(a),,,,PWM。,,,。,,,。,,。,。,,,。4.3　(NiMH)、(Nicd),3。(a3)镍氢电池的充电曲线(b)锂离子电池充电曲线(c)镍镉电池充电曲线3　5　,,。,、、AC/DC,AT89C2051、ADC0832MAX846A.,l%,/,-ΔV,125mV.:[1]　NIGGEMANNE.Highperformancenickel-metalhydridebatteryforelec-tricandhybridvehiclesEVS-15.Bruxelles.1998.[2]　SATON.YAGIK.SAKURAIT.ControltechnologyofNi-MHbatteriesforelectricvehiclesEVS-15.Bruxelles.1998.[3]　LENKJD.SimplifieddesignofmicropowerandbatterycircuitsBoston:Butterworth-Heinemann,1996:57-61.[4]　..,2001(10):19-20.[5]　..,2002(2):49-52.[6]　..,2001(2):33-35.:(1968—),,、。　　　　　9:43