智能稳压充电器的设计与制作PPt28

手机充电器的发展史
? 1.限流限压式充电器：这是充电器发展史的第一个阶段， 这种充电器起初的充电方法是限压式充电，后来演变成限 流限压式充电，充电器以使用时间长短为衡量基准，一般 是8~10年左右，与充电次数的多少无关，浅充浅放。
? 2.恒流/限压式充电器：充电器发展史的第二个阶段，这种 充电方式在充电器发展历程中运用了大概50年的时间，其 工作原理是用恒定电流充电到预定好的电压值，然后剩下 的部分用恒定电压完成，两个阶段切换的电压就是第一阶
恒定电流，根据电池的容量还有充电电流的大小，可
以很容易推算出来所需的充电时间。当达到充电时间
后，定时器会发出信号停止进行充电或者改为浮充状
态维持充电电流，这样可以有效的避免大电流充电对
电池造成的损伤。这种控制方法的缺点是，充电前，
电Байду номын сангаас的容量没法准确的去得知，而且在充电过程中也
会有元器件的发热，导致一定的功率损耗，所以实际
电池的充电控制技术
? 一.锂电子电池介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、 使用非水电解质溶液的电池，锂电子电池能量高、电 能存储密度大、漏电量小，工作电压高，还可以制作 成任意形状，适应不同产品的需要。锂电池于镍类电 池相比，在相同输出功率条件下，重量减少一半，体 积减少20%。锂电子电池没有记忆效应，可在任意时 间点充电，并且有效的保持电荷，但是使用中要尽量 避免过充过放，损坏电池。
段的最终电压，也就是第二阶段的恒定电压。
? 3.自适应智能充电器：充电器发展史的第三个阶段， 随着科技发展，先进的工艺制造，更高端集成化电路 也与充电器结合起来，使得充电器的设计越来越体积 小，智能化。充电器设计进入全新的阶段，这就是第 三代充电器。这种充电器遵循各种电池的工作原理， 由单片机进行控制通过转换各种充电模式对电池进行 充放电，并且有温度保护功能，不需要人工参与，减 少失误，有效的保护了电池，延长了使用寿命。
稳压电源电路包括充电指示灯，蜂鸣 报警器以及液晶显示屏，显 示屏显示充电进度，输出电
充电电池压以及温度，可以更加直观
的给使用者展示充电状态 。
1.单片机控制模块
? AT89S52介绍
AT89S52 是由Atmel公司开发的一种低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，该单片机功能强大，主要功能特性如 下：
最高电压(VMAX)：电池电压达到最大值时，表
示电池充满电。充电过程中，当电池电压达到规定值
后，立即停止快速充电。
这种控制方法的缺点是：电池充足电的最高电压 随充电速率、周围环境温度而变，而且电池组中各单 体电池的最高充电电压也不同，因此采用这种方法并 不能十分准确判断出电池是否充满电。
3.电池温度控制
智能稳压充电器的设计与制作
提纲
? 一. 课题研究的意义 ? 二. 手机充电器的发展史 ? 三. 电池的充电控制技术 ? 四. 智能稳压充电器的硬件设计 ? 五. 智能稳压充电器的软件设计 ? 六. 结论
课题研究的意义
随着科学技术的不断进步，易携带的电子产品以很 快的速度更新换代，使得电池的续航时间大大增长，而作 为电子产品不可或缺的一部分，运用到电池的地方越来越 多，导致可充电电池的需求量也与日俱增，同时对充电器 的要求也变得以低成本、低功耗、易携带、体积小、并且 安全实用为主要指标。智能充电器是依靠先进的单片机控 制技术所制造出来的充电器，通过对充电器进行设计，可 以更加清楚的知道充电器的制作流程，提高我们对电子产 品的设计能力，增强了我们的实际动手操作能力。充分把 我们学过的各种知识，应用在设计思路，模型的建立、以 及实物的制作中。
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电压零增量(ΔV)：锂电池充电器中，为了避免因
为负增量出现延迟而使电池过充，所以采用一种0ΔV
控制法。这种方法通过比较电压的变化而对充电进行
控制。缺点是由于检测元器件不是很灵敏，所以当充
电时出现电压变化很小的情况，元器件会监测不出来
变化，从而进行误操作，所以采用这种方法应选用高
灵敏度检测器件。
?
的充电时间不能准确得到。该方法充电时间固定，不
能自动及时调整充电模式，所以有可能充不足电或者
过充。
2.电池电压控制
? 在电压控制法中，最容易检测的是电池的最高电压。 常用的电压控制法有：
? 电压负增量(—ΔV)：在充电过程中，负增量的出现不
受电池电压、外界温度、充电速率的影响。所以，通 过监测负增量可以准确判断出是否已经充满电。这种 方法的缺点是：在电池充满电之前，会有局部出现电 压负增量，此时会误判电池已经充满电而停止快充； 还有镉镍电池在充满电以后由于出现负增量的现象比 较缓慢，所以有可能在监测到负增量前电池就已经过 充了，长期过充会损害电池的寿命。
4.综合控制法
以上的控制法各有利弊，为了能够准确的检测 出充满电状态，需要各种控制法共同协作，这就是综 合控制法，包括定时控制、温度控制、电池电压控制。
智能稳压充电器的硬件设计
外部显示电路
放电电路
单片机 AT89S52
电压检测 充电集成电路
温度检测
220V? 本课题所设计的充电器由单 片机和充电集成电路协同进 行充电控制，其中外部显示
·兼容MCS-51指令系统
·8k可反复擦写(>1000次）
二.电池终止充电控制方法
电池在充满电后，如果不及时停止充电，电池的 温度将迅速上升。温度的升高将加速板栅腐蚀速度及 电解液的分解，从而缩短电池寿命、容量下降。为了 保证电池充足电又不过充电，采用定时控制、电压控 制和温度控制等多种终止充电的方法。
1.定时控制
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该方法适用于恒流充电。充电的时候，因为是
因为大电流充电会造成电池发热，所以当温度过高超 过设定的数值时，应立即停止充电。常用的温度控制方法 有：
最高温度(TMAX)：通常在电池充电过程中，设定的 温度是40℃，当热敏电阻检测到温度超过40℃时，立即停 止快速充电。这种方法的缺点是，热敏电阻响应有些滞后。
温度变化率(ΔT/Δt)：电池在充满电后温度会持续上 升，而且上升的速率是基本相同的，所以当电池温度每分 钟上涨一度的时候，应立即停止充电，这种方式的缺点是 由于热敏电阻的阻值与温度是非线性的，所以为了提高精 度，应该设法减少非线性带来的影响。