基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究
基于51单片机的铅酸蓄电池充电器的实现_何志强
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２００６ 年第 １２ 期
基于 ５１ 单片机的铅酸蓄电池充电器的实现
何志强１， 崔新会 ２， 郑艳娟２， 赵秀明２
（ １． 华北电力大学控制科学与工程学院 河北 保定 ０７１０００ ２． 保定金融高等专科学校计算机系 河北 保定 ０７１０００ ）
【摘 要】： 在蓄电池应用领域， 铅酸蓄电池以可靠、电容量大、维护简单等特点占有很大的市场。本文太阳能铅酸蓄电 池的充电方案采用了在单片机领域应用最广的 ５１ 单片机， 依靠 ａｄｃ 进行模拟量数据采集并在 ５１ 上采用软件实现 ｐｗｍ 算法 对 １２ｖ 铅酸蓄电池进行（ 三段精细） 充电控制， 得到良好的控制效果。
三阶段充电： 这种方式是对二阶段缺点的改进。当电池亏电 比较严重时， 先采用恒流方式进行小电流充电以免损坏电池， 当 电池电压上升到一定值后再采用上述二阶段充电方式进行充 电。
本 文 中 所 设 计 的 系 统 采 用 三 阶 段 充 电 方 式 对 １２Ｖ 铅 酸 蓄 电池进行充电。需要说明的是不论是那种充电方式， 最后都要进 入涓流浮充状态， 此状态也是铅酸蓄电池能够长期处于的状态， 这 对 延 长 电 池 寿 命 有 利 。浮 充 在 实 际 使 用 当 中 主 要 有 两 点 作 用 ： （１）当 市 电 中 断 或 整 流 器 等 外 接 电 源 发 生 故 障 时 ， 蓄 电 池 组 即 可 担负起对负载单独供电任务， 以确保用电设备不断电， 这对于有 不间断供电的应用场合非常重要， 如通讯集站； （２）起平滑滤波作 用。电池组与电容器一样， 具有充放电作用， 因而对交流成分有 旁路作用。这样， 送至负载的脉动成分进一步减少， 从而保证了 负载设备对电压稳定的要求。
为 了 防 止 铅 酸 蓄 电 池 反 充 电 ， 在 ＭＯＳＦＥＴ 的 输 出 端 连 接 大 功率二极管。电流采集采用检测大功率电阻两端电压实现， 为了 保证一定的电流测量精度， 原则上电阻值应加大， 但这样会带来 电阻分压过多造成电阻发热过大的问题。在铅酸蓄电池充电标
基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究浅论
基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究浅论作者：孟小芳来源：《中国新通信》2014年第16期【摘要】由于传统的蓄电池充电池的结构过于简单，使得充电方法单一，不能及时地对充电方式进行调整，对充电的条件也做了一定的限制。
而基于单片机的蓄电池智能充放电控制器则很好的解决了这些问题，让系统的灵活性增强，还可以节省成本。
本文通过结合了蓄电池的充放电原理对基于单片机的蓄电池智能充放电控制器进行了研究。
【关键词】单片机蓄电池电路设计软件设计一、引言传统的蓄电池充电池在结构方面比较简单，用模拟控制的方式来实现充电的控制，因此充电方法就比较单一，也不能根据蓄电池的充电状态来及时地对充电方法进行调整，也不能在蓄电池的充电过程当中进行保护以及检测等功能，在无人监控的时候不能满足蓄电池的充电需求。
在近年来，数字信号处理技术发展得非常迅速，微控制器的用途也越来越广，蓄电池的充电控制也逐渐想数字化控制转变，基于单片机的蓄电池智能充放电控制器可以实现多种功能，如实现各种充电控制方法、监控和现实蓄电池的充电过程等等，不仅可以让系统更加灵活，还可以让蓄电池寿命延长，提高蓄电池的工作效率。
二、蓄电池智能充放电控制器设计原理在目前，主流的船用蓄电池是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池作为备用电源，在整个船的系统当中，作用非常的重要。
而随着技术的发展，阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）因为拥有无污染、无腐蚀、使用方便、寿命长、自放电小、重量轻以及体积小等优点，已经逐渐取代了开口式的铅酸蓄电池，优点具体如下：（1）使用方便。
在使用VRLAB的时候，只需要对整流器的充电电压进行严格的控制，值班人员就不用对电池的充电过程过多操心，不用经常对电池端电压进行检测，也不用添加蒸馏水等等，只需要对电池端的电压以及放点容量进行定期的检查。
（2）安装方便。
由于VRLAB在出厂前就进行过充放电的处理，因此用户在安装的时候非常的方便，不需要再进行繁琐的充放电处理过程。
（3）安全可靠。
基于单片机的智能充电控制器的设计与应用(1)
基于单片机的智能充电控制器的设计与应用黄春耀（厦门大学信息科学与技术学院福建厦门３６１００５；龙岩学院福建龙岩３６４０００）摘要：根据锂电池充电的特点，结合市面上常用充电器本身存在的缺点探讨一种新型的采用单片机控制的智能型充电控制器的设计与应用，该装置具有智能控制充电进程，智能判断充电终止状态，有效防止锂电池的欠充或过充，具有高效安全的充电控制和保护功能。
关键词：单片机；ＭＡＸ１８９８；智能充电；充电控制器；锂离子电池中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－４６２９（２００７）０３－００２４－０４龙岩学院学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＯＮＧＹＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ２００７年６月第２５卷第３期Ｊｕｎｅ２００７Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．３收稿日期：２００６—１２—２５作者简介：黄春耀（１９７４—），男，福建武平人，龙岩学院实验师，厦门大学在读硕士研究生，主要研究方向：控制工程和实验教学与研究。
１锂电池的充电特性及传统锂电池充电器的不足１．１锂电池的特点和对其充电器的要求锂电池具有能量密度高，可循环充电次数多，使用寿命长，价格也越来越低等诸多优点，使得选用锂电池供电的产品越来越多，然而锂离子电池也存在一些不足，主要在于对充电控制器要求比较苛刻，需要保护电路。
为有效利用电池容量，需将锂离子电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。
另外，对于电压过低的电池需要进行预充，充电控制器最好带有热保护和时间保护，为电池提供附加保护。
根据锂电池的特点，这就要求其充电器的最基本需求有二：一是要求其能提供较高的充电电流以缩短充电时间，同时要具备最大充电电流和最大充电电压的限制以保证充电系统的安全；二是要求为增加电池或充电器的充放次数及使用寿命，当中包括对过放（ｏｖｅｒ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ）的电池减少充电电流，对电池电压的检测或电池容量的检测，输入电流的限制，电池充饱时关闭充电器，对充饱电池经过一段时间漏电后能自动再充电功能，充电状态的指示，外部充电器的开关控制等。
基于单片机的蓄电池自动监测系统设计毕业设计(论文)
基于单片机的蓄电池自动监测系统设计摘要蓄电池作为电力系统的后备电源，其维护工作对保证电力系统的安全运行具有重要的意义，对蓄电池实施在线监测并及时发现失效电池，是蓄电池维护工作的重中之重，本课题的主要任务就是重新设计一种新型蓄电池在线智能监测仪，能实现对蓄电池无论在浮充状态还是在充放电过程中的状态监测。
该监测系统是以AT89C52单片机为核心，其芯片是采用CMOS工艺以及面向寄存器结构的单片机。
它含有8K字节快檫写可编程/檫除只读存储器(EEPROM)，具有256字节的内部RAM；3个16位定时记数器；32个可编成程的I/O口线；6个中断源；可编程的串行编口，还具有空闲和掉电方式，它的集成度高、速度快、功耗低，特别适合于多路数据采集的控制系统中。
本系统可以测量10路或20路蓄电池端电压、电池端电压、电池温度、充放电电流等，数据采集电路采用模块化设计，可根据蓄电池个数确定模块数量，每个模块可测量一组，对测量的值采用惯性滤波法和积分、微分等控制理论进行滤波和校准。
该系统采用了大连东台电子有限公司生产的EDMl2864-09图形点阵液晶显示模块，能直观了解失效的电池信息。
该系统利用集抗外干扰复位热启动的看门狗、电源监测电路和串行存储于一身的XICOR公司生产的可编程看门狗定时器X25043，为整个系统提供了安全保障，同时，通讯电路可进行RS-485的通讯，通过单片机串行通讯接口，可以执行与上位机或PC机进行数据传输，供维护人员对检测参数做进一步的分析。
新的蓄电池监测系统自动化程度高、人机界面友好，又易于操作，并且整体结构可靠性好，精度高，具有很高的推广使用价值。
关键词蓄电池；监测系统；单片机；看门狗The Automatic Monitor System of Storage BatteryBased on Single ChipAbstractThe storage battery is the spare power supply of the power system．It is meaningful to carry out the on-line monitor．The main mission of this topic is to re-design a new kind of storage battery with on-line intelligent monitor．It can monitor whether in the float position or during discharge the appearance．The monitor system is to take AT89C52 as the core, its chip adopts the craft of CMOS and faces to monolithic machine with memory structure．It implies the quick cleaning of the 8K word EEPROM,256 word stanza three 16 settle recorders,32 programmable I/O port,6 inside the break source, The programmable string goes to weave, still having the spare time and dropping to give or get an electric shock the way．Its integrated degree is high, the speed is quick, the power consumed is low specially suitable for the control system of many methods' data collection．This system can measure 1 0 roads or 20 roads the electric voltage of storage batteries, battery electric voltage, battery temperature and refresh and discharge electric current etc．The data collection electric circuit adopts mold design．That system adopts the sketches EDMl2864-09 with a LCD manifestation mold produced by the electronic limited company of Dalian Tong tai．It can keep the battery information of understanding expiration．That system makes use of the watchdog X25043,providing the safety guarantee for the whole system, at the same time, the communication electric circuit can carry on the communication of the RS-485．It can carry out data’s delivery with the interface of upper machine or PC machine, in order to support the personnel to do the further analysis to the examination parameter．The automation degree of new storage battery monitor system is high, man-machineinterface amity, and then be easy to the operation, and the whole structure credibility good, the accuracy is high．It can raise the production efficiency greatly．Keyword Storage battery;Monitor system;Single chip ofAT89C52;Watchdog目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 电池的主要性能指标 (1)1.1.2 国内蓄电池监测系统现状 (3)1.1.3 国外蓄电池监测系统研究现状 (3)1.2 蓄电池技术的发展与方向 (5)1.3 本课题来源及技术指标 (6)1.4 本文所做的主要工作 (6)第2章系统总体设计与算法确定 (8)2.1 监测系统总体设计原理 (8)2.2 主控芯片的选择 (9)2.2.1 AT89C52单片机的概述 (10)2.2.2 AT89C52单片机的主要特性 (10)2.2.3 AT89C52单片机的引脚功能 (10)2.3 本系统控制算法的确定 (13)2.3.1 内阻与电动势的测量 (14)2.3.2 电池温度的测量 (16)2.3.3 电池组端电压的测量 (16)2.4 本章小结 (16)第3章硬件电路设计 (17)3.1 总体硬件电路设计 (17)3.2 单片机最小系统设计 (18)3.3 系统的监测电路设计 (19)3.3.1 电压、电流检测电路设计 (20)3.3.2 温度测量电路 (22)3.4 人机界面设计 (23)3.4.1 键盘输入电路 (23)3.4.2 液晶显示电路 (24)3.4.3 液晶显示的接口电路 (24)3.5 RS-485通讯电路 (25)3.6 本章小结 (27)第4章系统软件设计 (28)4.1 引言 (28)4.2 蓄电池自动监测系统软件总体程序设计 (28)4.2 初始化程序设计 (29)4.3 读键程序设计 (30)4.4 键处理程序设计 (31)4.5 测量程序设计 (32)4.5.1 对测量程序的说明 (32)4.5.2 测温程序 (33)4.5.3电压电流的子转换程序设计 (34)4.6 控制程序设计 (35)4.7 显示程序设计 (36)4.8 通讯程序设计 (38)4.9 本章小结 (39)第5章系统的安装与调试 (40)5.1 系统调试 (40)5.1.1 电路集成 (40)5.2.2 软件调试 (40)5.2 本章小结 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录A 译文 (45)基于单片机的蓄电池自动监测系统设计 (45)附录B 外文原文 (54)附录C 层次原理图 (65)附录D 部分源程序 (69)第1章绪论1.1 课题背景当今世界经济面临破解新旧问题的重大挑战，形势发展更趋复杂。
基于单片机控制的镉镍智能充电系统的研究
３ ｈｐＥ ｅｔｉ ｌ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆＪａ ｇ ｕＭａ ｉｅＡｆ ｉ ｓＶ ｃ ｔ ｎ ｌ ｅｈ ｏｏ ｙＣ ｌ ｇ ， ｎｉｇ２ １０Ｃｈｎ Ｓ ｉ ｌｃｒｃ ａ ｔ ｎ ｎ ｓ ｒｎ ｆａｒ ａ ａｉ ａ ｃ ｎ ｌｇ ｏｌ ｅ Ｎａｊｎ １ ， ｉａ） ａ Ｄｅ ｏ ｉ ｅ ｏ Ｔ ｅ １ ７
，
ｖ ａ ｔ ｔ － ａ ｔ ｒ ’ ｃ ａ ｇ ｎ ｏｌ ｇ ，ｃ ｒｅ ｔ ａ ｄ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｈ ｓ ｔ ｃ ｅ ｅ ｉ ｔ ｌｉ ｅ ｔｃ ｔｏ ｏ ｈ ｒ ｉ ｇ ａ ｄ ｄ ｓ ｈ ｒ ｉ ｇ ｉ ｅｓｉ Ｎｉ Ｃｄ ｂ ｔ ｙ Ｓ ｈ ｒ ｉ ｇ ｖ ｔ ｅ ｕ ｒ ｎ ， ｎ ｅ ｎｇ ｅ ａ ｅ ａ ｕ ｅ ｔ ｕ ｏ ａ ｈｉ ｖ ｎ ｅ ｌｇ ｎ ｏｎ ｒ ｌｆ ｒｃ ａ ｇ ｎ ｎ ｉｃ ａ ｇ ｎ ． Ｔｈ ｈ ｒ ｉ ｇ ｓ ｔ ｍ ｅ ｌ ａ ｉ ｅ ｅ ｅ ｔｏｌ ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｎ ｙｓｅ ｕｓ ｓａ ｋ ｌｎ ｌ ｃ ｒ ｙ ｅ ｗｈｉ ｈ ｃ ｎ ｏ ｅｒｃ ｍｅ ａ ｉ ｉ ｌ ｃ ｒ ｌ ｔ ｏ ｂ ｉ ｔ ｄ ｂ ｖ ｒ ｍｅ ｔ ｌ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ， ｃ ａ ｖ ｏ ｃ ｄ ｃ ｅ ｅ ｔｏ ｙ ｅ ｔ ｅ ｌｍｉｅ ｙ ｅｎ ｉｏｎ ｎ ａ ｅ ｕｉｅ ｎｓ
的终 止 电压 及 最 大 电流 发 出信 号控 制 电子 负载 开 关 的关 断 ，电子 负 载 开 关 断 开 ， 流 后 的 直 流 电对 电 整 瓶 充 电 ，电子 开 关 闭合 ， 瓶 与 电子 负 载 组 成 放 电 电
网路进行放 电。 此外 智能充电系统能进行过压保护
基于PIC单片机蓄电池充放电控制系统设计
毕业设计开题报告（理工类）设计题目基于PIC单片机蓄电池充放电控制系统设计学生姓名学号专业一、课题的目的意义：1.联系实际问题设计，使理论与实践相结合。
完成单片机及LCD显示电路、开关量输入输出等电路的设计，提高专业知识的应用能力。
2.巩固和加深所学专业基础课和专业理论知识，利用所学的专业知识，把各门课的理论知识综合运用，学生掌握自动控制装置的设计能力和制图能力；提高科技文献的检索和查找能力，利用文献发现问题和解决问题的能力。
3.通过课题的训练，学生能熟练掌握微机的基本操作和应用，熟练掌握计算机测量与控制系统的设计要领，掌握C程序编写和调试技巧。
4.让学生从课题立项、理论设计、制板设计、程序编写、动手制作、电路焊接、殃及设计与参数调整，全面了解和掌握利用计算机完成科技开发的一整套的方法和步骤。
二、近年来国内外研究现状：纵观蓄电池充放电电路及设备的发展，在其未来的主要的发展领域为：1.电动车蓄电池充放电设备的理论和系统的研究和工程的应用。
2.高速列车，动车及轨道交通动车的高性能蓄电池的充放电理论和系统研究和工程应用。
3.用于微型操作机构如管道机器人、血管机器人及其他微操作系统电池的充放电理论和系统研究和工程应用。
4.通信系统的后备电池的充电与浮充等。
三、设计方案的可行性分析和预期目标：随着蓄电池使用不断增加，为了节省能源，采用恒流与恒压充电控制，恒流放电回馈电网，对充放电回路进行实时检测与控制。
为了实现检测和控制，选用PIC单片机来实现所期望的功能。
本设计方案的预期目标：利用PIC单片机设计一个蓄电池充放电控制系统，针对蓄电池出厂前需进行多次充放电控制。
具有过压、过流、过热等保护功能，采用液晶显示，设置灵活，故障报警，RS485串行通信等功能。
完成硬件原理图设计与软件编程等。
系统的硬件设计模块A、电压与电流检测电路的设计；B、PIC单片机键盘和LCD显示电路的设计；或12864-15BLCD电路的设计。
51单片机智能蓄电池充放电控制器
关键词：AT89C52LCDA/D转换 智能控制 硬件构成
ABSTRACT
Electronic technology's fast development causes various electronic products develops toward portable and the small lightweight direction, It also causes the more electrification products to use based on battery's power supply system. At present, the many use's batteries have the nickel cadmium, the nickel hydrogen, the lead accumulator and the lithium battery. Their respective characteristic had decided they will coexist in a long time develop. Because the different type battery's charge characteristic is different, usually to different type, even different voltage, capacity rank battery use different battery charger, but this has many inconveniences in the actual use.
基于单片机的智能充电控制器的设计与应用
基于单片机的智能充电控制器的设计与应用黄春耀（厦门大学信息科学与技术学院福建厦门３６１００５；龙岩学院福建龙岩３６４０００）摘要：根据锂电池充电的特点，结合市面上常用充电器本身存在的缺点探讨一种新型的采用单片机控制的智能型充电控制器的设计与应用，该装置具有智能控制充电进程，智能判断充电终止状态，有效防止锂电池的欠充或过充，具有高效安全的充电控制和保护功能。
关键词：单片机；ＭＡＸ１８９８；智能充电；充电控制器；锂离子电池中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－４６２９（２００７）０３－００２４－０４龙岩学院学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＯＮＧＹＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ２００７年６月第２５卷第３期Ｊｕｎｅ２００７Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．３收稿日期：２００６—１２—２５作者简介：黄春耀（１９７４—），男，福建武平人，龙岩学院实验师，厦门大学在读硕士研究生，主要研究方向：控制工程和实验教学与研究。
１锂电池的充电特性及传统锂电池充电器的不足１．１锂电池的特点和对其充电器的要求锂电池具有能量密度高，可循环充电次数多，使用寿命长，价格也越来越低等诸多优点，使得选用锂电池供电的产品越来越多，然而锂离子电池也存在一些不足，主要在于对充电控制器要求比较苛刻，需要保护电路。
为有效利用电池容量，需将锂离子电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。
另外，对于电压过低的电池需要进行预充，充电控制器最好带有热保护和时间保护，为电池提供附加保护。
根据锂电池的特点，这就要求其充电器的最基本需求有二：一是要求其能提供较高的充电电流以缩短充电时间，同时要具备最大充电电流和最大充电电压的限制以保证充电系统的安全；二是要求为增加电池或充电器的充放次数及使用寿命，当中包括对过放（ｏｖｅｒ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ）的电池减少充电电流，对电池电压的检测或电池容量的检测，输入电流的限制，电池充饱时关闭充电器，对充饱电池经过一段时间漏电后能自动再充电功能，充电状态的指示，外部充电器的开关控制等。
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关键词：单片机；铅酸蓄电池；充放电控制器
中文摘要
摘要
传统的蓄电池充电器结构简单，充电控制由模拟控制的方式实现，因而充电 方法单一，无法根据蓄电池的荷电状态调整充电方法，而且也没有对蓄电池充电 过程的监测和保护等功能，无法满足在无人监控场合的蓄电池充电。近年来，随 着数字信号处理技术的日益完善，微控制器的性价比不断提高，蓄电池的充电控 制也由模拟控制向数字化控制转变，数字控制的蓄电池充电系统可以实现各种复 杂的充电控制方法，而且能够对蓄电池的充电过程进行监控和显示，提高了系统 的灵活性，缩小了系统的体积，在更加高效充电的同时延长了蓄电池的使用寿命。
第３章蓄电池智能充放电控制器硬件设计…………………………………………２０ ３．１系统结构………………………………………………………………………２０ ３．２主电路设计……………………………………………………………………２０ ３．２．１直流电源模块电路设计………………………………………………．２０ ３．２．２主充电开关电源电路设计……………………………………………．２３ ３．３控制电路设计…………………………………………………………………２５ ３．３．１采样电路………………………………………………………………．２５ ３．３．２控制器电路设计………………………………………………………．２７ ３．３．３驱动电路设计…………………………………………………………．２８ ３．３．４按键电路设计…………………………………………………………．３２ ３．３．５显示电路设计…………………………………………………………．３３ ３。４辅助电路设计…………………………………………………………………３４ ３．５本电路设计的优点……………………………………………………………３５ ３．６小结……………………………………………………………………………………………………．３５
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｄｉｓｐｌａｙ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ．ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｆｌｗａｒｅ盯ｅ ｔｈｏｒｏｕｇＭｙ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃｏｎｔｒ０１ｓ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｉｃｋｌｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ
第４章蓄电池智能充放电控制器软件设计…………………………………………３６ ４．１软件开发环境简介……………………………………………………………３６
目录
４．２系统软件设计…………………………………………………………………３７ ４．２．１充电系统主程序设计…………………………………………………．３７ ４．２．２电路启动初始化程序…………………………………………………．３９ ４．２．３按键采集程序…………………………………………………………．４０ ４．２．４液晶显示程序…………………………………………………………．４１
基于单片机的蓄电池智能充放电控制器研究
第１章绪论
１．１课题研究背景及意义
蓄电池在实际应用中遇到的最大问题是其使用寿命远远达不到设计寿命。设 计寿命在１０＂－－－－＂１５年的蓄电池，在实际使用时大都在３＂－－＇５年便损坏，有些甚至不 到一年便失效了，这不但影响了电力系统的可靠性，而且还造成了重大的经济损 失【１】。蓄电池的使用寿命由多方面的因素决定，包括蓄电池本身的物理性能、使 用环境、监控管理方式和充放电制度等。通过对过早失效的蓄电池进行统计及分 析发现，大部分都是由于充放电控制不合理而造成的。因此，要提高蓄电池的寿 命，最重要的是使用合理的充放电方法对蓄电池进行充放电。
本文设计了一种基于ＡＴｍｅｇａｌ６单片机的铅酸蓄电池智能充放电控制器。文中 给出了硬件电路（包括充放电电路、检测电路、显示电路、控制电路）的设计方 案、分析了硬件电路的工作原理、完成了充电控制软件的编写。并针对四种充电 模式特点，给出了该蓄电池智能充放电控制器对充放电过程的新型控制方法，能 使充电过程按涓流短时充电、大电流充电、过充电、浮充电模式进行，解决了普 通充电器将蓄电池充坏的技术难题，充电电流可以调节，既能适当的提高充电速 率又能对蓄电池进行有效地保护。
第２章蓄电池智能充放电控制器的设计原理………………………………………．６ ２．１阀控密封铅酸蓄电池的工作原理……………………………………………．７ ２．１．１阀控密封铅酸蓄电池的充电特性………………………………………８ ２．１．２阀控密封铅酸蓄电池的放电特性………………………………………９ ２．１．３充放电不当对蓄电池的影响……………………………………………９ ２．１．４停充控制………………………………………………………………．．１１ ２．２充电模式及特性………………………………………………………………１２ ２．２．１蓄电池充电理论基础…………………………………………………．１ ２ ２．２．２现有的充电方法………………………………………………………．１３ ２．３智能型多模式充电技术………………………………………………………１７ ２．４小结……………………………………………………………………………………………………．１９
ｐｒｏｃｅｓｓ，ｌａｒｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ，ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｆｌｏａｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｏｄｅ，ｔｏ ｓ０１ｖｅ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｅｒ．Ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ａｄｉｕｓｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｓｔａｔｅｓ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ．Ｗｉｔｈ ｐｅｒｆｅｃｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃａＩｌ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｒａｔｅ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｐｒｏｔｅｃｔ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｅｎｅｃｔｌｖｅｌｙ·
４．３小结……………………………………………………………………………………………………．４２ 第５章蓄电池智能充放电控制器的调试……………………………………………４３
５．１系统软件调试…………………………………………………………………４３ ５．２总系统的测试…………………………………………………………………４４ ５．３结果分析………………………………………………………………………４７
ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｔｈｅ ｌｉｆｅ ｅｘｐｅｃｔａｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｉｓ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．
Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｄｅｓｉｇｎｓ ａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｆｏｒ １ ２Ｖ ｌｅａｄ．ａｃｉｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＴｍｅｇａ ｌ ６ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃｉｒｃｕｌｔ，
英文摘要
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；Ｌｅａｄ－ａｃｉｄ ｂａｔｔｅｒｙ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ
ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
目录
目录
第１章绪论……………………………………………………………………………．１ １．１课题研究背景及意义…………………………………………………………．１ １．２船用蓄电池充电技术国内外发展现状………………………………………．２ １．３船用蓄电池简介………………………………………………………………．３ １。４论文研究主要内容……………………………………………………………．５
英文摘要
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｅｒ ｈａｓ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｅ，ＳＯ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎｎｏｔ ａ由ｕｓｔ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｃｈａｒｇｉｎｃｔｉｏｎ，ｉｔ ｃａｎｎｏｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｉｎ ｕｎｍａｎｎｅｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ａｓ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｎｉｔ ｐｒｉｃｅ ｒｉｓｅｓ ｃｅａｓｅｌｅｓｓｌｙ，ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｆｒｏｍ ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔｒ０１．Ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ ｉｔ Ｃａｎ ａｌｓｏ ｍｏｎｉｔｏｒｓ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，