锂离子电池充电控制器的设计与实现
基于NiosII多核的电池充电控制器设计与实现
计算机 工程与设计
ＣＯＭ Ｐ Ｕ ＴＥＲ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＡＮＤ ＤＥＳ Ｉ ＧＮ
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４ Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ２
基于 Ｎ ｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ 多核 的 电池充 电控制器设计与实现
陈黄捷 ，马 彦 ，靳伟伟。 ，陈 虹 抖
（ １ ．吉林 大 学 汽 车仿 真与控 制 国家重 点 实验 室 ，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ ５ ；
２ ．吉林 大 学 控 制科 学与 工程 系，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ ５ ）
摘 要 ：研 究 了现 场 可 编 程 门 阵列 （ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ － ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｌ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ，Ｆ Ｐ Ｇ Ａ）Ｎｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ 多核 实现 方 法 ，讨 论 了 电池 ＲＣ模 型 和
中图法分类号 ：Ｔ Ｐ ３ ６ 文献标识号 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ０ — ７ ０ ２ ４（ ２ ０ １ ４ ）０ ２ — ０ ４ ６ ７ — ０ ６
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｎｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｃ ｏ ｒ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｎｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｏ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ ＰＧＡ ｉ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ．Ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ＲＣ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｍ ｈ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ＦＰ ＧＡ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ ｌ ｉ ｔ ｈ ｉ ｕ ｍ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ’ Ｓ ＲＣ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ’ Ｓ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ 。ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｌ ｙ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ’ Ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ，ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｍ ｈ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ ｌ ｙ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ ＰＩ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ — ｒ ｉ ｔ ｍ ｈ ｉ ｓ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｎｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｏ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ，ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ，ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｔ ｙ ｐ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ Ｐ ＧＡ ａ ｎ ｄ ｄ Ｓ ＰＡＣＥ ｒ ｅ ａ ｌ － ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ 一 １ ｅ ｒ ｃ ａ ｎ ｗｅ ｌ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ’ Ｓ ｆ ａ ｓ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｆ Ｐ ＧＡ ；Ｎｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｏ ｒ ｅ ；ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｍｏ ｄ ｅ １ ；ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ；ｒ ｅ ａ ｌ － ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
拓品微 TP5410 1A 锂电池充电和 5V 1A 升压控制芯片数据手册说明书
南京拓品微电子有限公司NanJing Top Power ASIC Corp.数据手册DATASHEETTP5410(1A锂电池充电和5V/1A升压控制芯片)特点★典型值高达1000mA 的可编程充电电流，最大可达到1.2A；★高达1A 的升压输出电流（Vbat=3.3V），最高输出1.5A(Vbat=3.8v)；★自动频率调整（VFM）,适应不同升压负载（5V空载待机电流小于10uA）,无需按键启动低电池电压（小于2.7V）自动停止升压；·用于单节锂离子电池移动电源专用电路；·升压高效率：88%(Typ)，最大92%；·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能；·精度达到±1%的4.2V 预设充电电压；·精度达到±2.5%的5V 预设升压精度，5V 电压可通过外接电阻微调；·最高输入可达10V；·2个充电状态指示:开漏输出驱动LED；·C/5充电终止电流；·2.9V以下涓流充C/5；·充电软启动减少浪涌电流；·无需MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管；·8引脚ESOP 散热加强型封装。
应用·移动电源·便携设备绝对最大额定值·输入电源电压（V CC ）：-0.3V～12V ·PROG ：-0.3V～V CC +0.3V ·BAT ：0V～7V·LX ：-2V～10V ·VOUT ：-0.3V～10V ·CHRG ：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续·BAT 引脚电流：1200mA·升压最大输出电流1.8A/5V·最大结温：145℃·工作环境温度范围：-40℃～85℃·贮存温度范围：-65℃～125℃·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃完整的充电循环（1000mAh电池）描述TP5410为一款移动电源专用的单节锂离子电池充电器和恒定5V 升压控制器，充电部分集高精度电压和充电电流调节器、预充、充电状态指示和充电截止等功能于一体，可以输出最大1A 充电电流。
基于单片机的锂离子电池充电系统设计方案
基于单片机的锂离子电池充电系统设计方案
一、电池充电系统概述
锂离子电池充电系统是一种针对锂离子电池充电的系统，它是利用可
编程控制器或单片机技术的智能化充电系统。
通常，它可以对电池进行分
析测试，检测电池的容量、温度，根据结果调整电流，充电电压等，以保
证电池充电过程的安全性，并可以提高电池的充放电效率，减少电量损耗。
二、电池充电系统基本组件
1.可编程控制器或单片机：主要用于系统的智能控制，可以根据电池
的充电状态进行充电电流和电压等参数的调整，以保证电池的充电安全性。
2.电池充电电路：由电源，半导体三极管控制器，负载和电流传感器
组成。
此充电电路用于提供充电电流和电压，检测电池参数，以确保电池
充电过程的安全性。
3.充电控制芯片：此芯片主要用于对电池状态和参数的监测，根据监
测结果，调整充电电流和电压，以提高充放电效率。
3.电压电流检测电路：可检测电池充电电流和电压，并将检测结果反
馈给可编程控制器或单片机，以实现充电控制。
4.电池温度检测电路：可检测电池内部的温度，以便调整温度，确保
电池的安全性。
三、电池充电系统的基本工作原理。
新型高性能超级电容充电器的设计方案
新型高性能超级电容充电器的设计方案
1 引言
锂离子电池因具有体积小、重量轻与能量密度高等优势，所以在GSM/CDMA和高端便携式产品（如数字相机、摄像机等）中被广泛应用。
锂离子电池在使用中为避免过充电、过放电对其造成的损害，而对保护电路要求较高。
从而要求锂电池充电器具有严格与完善的安全保护特性。
为此，应用新型的DS2770和DS2720芯片可以设计一个具有充电控制、电源控制、电量计数、电池保护、计时和对电池组能识别等功能的高性能锂电池充电器，其原理图如图1所示。
它可替代目前市场上已有的锂电池保护／充电控制电路（充电器）。
2 充电组合电路（充电器）的组成。
基于单片机的智能充电器硬件设计
邮局订阅号：82-946120元/年技术创新嵌入式与SOC《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注闫艳霞:讲师硕士基金申请人:姜利英;基金资助项目名称:基于BNI 融合的传感器构筑及性能研究;基金颁发部门:国家自然科学基金委;基金编号:(61002007)基于单片机的智能充电器硬件设计Design of intelligent charger based on single-chip microcomputer(郑州轻工业学院)闫艳霞姜利英姜素霞YAN Yan-xia JIANG Li-ying JIANG Su-xia摘要:锂离子电池以其诸多优点成为应用最广泛的可充电电池,针对锂离子电池充电器的不足,设计了一种采用单片机控制的智能型充电控制器,系统硬件组成包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路,该智能充电器实现智能控制预充、快充、满充三个充电进程,判断充电终止状态,能够有效防止锂离子电池的欠充或过充,具有高效安全的充电控制、过压保护和过流保护功能。
关键词:锂离子电池;智能充电器;AT89C51;MAX1898中图分类号:TN248.4文献标识码:AAbstract:Lithiumion batteries have become the most widely used rechargeable batteries due to their many bined with the shortcomings of common chargers,I try to design a type of intelligent battery charger based on microcomputer.The hardware cir -cuits of the system include microcomputer circuit,charge control circuit,voltage transformation and the light pair isolating circuit..It can control both the three charging process which include previous charge,fast charge and full charge,and judge the charge termina -tion state smartly.It aslo can prevent less charged or overcharged of lithium battery effectively,it also has the functions of high secu -rity charge control,over-voltage protection and over-current protection.Keywords:Lithium battery;intelligent battery charger;AT89C51;MAX1898文章编号:1008-0570(2012)10-0207-02引言电池技术的进步要求复杂的充电算法以实现快速、安全的充电,因此需对充电过程进行更精确的监控(如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)。
通用锂离子电池充电器控制系统的设计
信 息 技 术
通 用 锂 离 子 电池 充 电器 控 制 系统 的设 计
李 景 民 （ 吉林工 商学院 长春 １ ０ ６ ０ ２） ３
摘
要： 本文介 绍一种 以Ｐｃ ６ ８ ７ 片机 为核 心的智能充 电器， 充电嚣对充 电过程进行 全 面管理 ， Ｉ１ Ｆ ７ 单 该 解决 了充 电检 测和 故障诊断 的关键
＝
特点 。 由于 锂 离 子 的 特 点 使 得 其 对 充 电管
电源 插座 的 工频 ５ ＨＺ， ２ ＶＡＣ的 交流 电 ， ０ ２０
理 芯 片 的 要 求 比 较苛 刻 。 要 求 的 充 电方 经 过 变压 器以 后 ， 为 １ ＶＡＣ， 低于 ｌ 其 变 Ｏ 不 Ａ的
２系统软件设计
应 用 ， 动 了对 锂 离 子 电 池充 电器 的 研 究 。 推
目前一 些 大 的 厂 家 生产 的充 电管 理 芯 片都 １ ２电源 部分 源 与 正 负双 电源 两 种 ， 负 双 电 源 的 供 电 正 具 有 以下 特 点 ： 备 限 流 保护 ， 具 电流 短 路 与 电 源 部 分 需 为 控 制 部 分 提 供 直 流 电 ， 模 式 可 提 供 负 温 度 的 量 测 ； 电 源 模 式 在 单 反 充 保 护 线 路 设 计 ；自动 、 速 充 电 ； 满 其 直 流特 性要 求 不高 ， 快 充 可为 简单 的 脉动 直 流 ２ ℃下 静 默 电流 约 ５ Ａ， 常 省 电 。 ５ ０ 非 电后 自动 关 断 等 等 。 的还 具 有 ＬＥＤ充 电 电 ： 有 需为 单片 机控制 器提 供４ ＶＤＣ～５ ５ ．ＶＤＣ ｌ ｍｖ 。 Ｏ ／ Ｃ×Ｔ Ｃ 。 （） ２ 状 态显 示 ； 低噪 声 ； 拟 微 电 脑控 制 系 统等 的 直 流 电压 ， 大２ ０ 模 最 ５ ｍＡ的直 流 电流 。 自 来
锂离子电池智能充电控制器的研究与设计
锂离子电池智能充电控制器的研究与设计摘要：本文论述了一种先进的锂离子电池充电控制器设计：在充电前检测电池的电压值，再对电压过低的电池进行涓流充电。
当电池最终浮充电压达到4.2V时，充电过程终止，整个过程由低功耗MCU 进行控制。
在检测到温度升高时，内部的热限制电路将自动减小充电电流。
再结合专用的控制执行和保护电路，实现了锂离子电池充电控制的智能化。
该设计通过了理论分析与实物制作测试，证明了该设计可行、可靠。
关键字：锂电池；充电；保护电路；MCU1 引言便携式电子产品的迅猛发展促进了电池技术的更新换代，而便携设备的一个重要供电方式是采用电池供电，锂电池是近十几年才发展起来的一种新型电源。
聚合物锂离子电池在电子消费类产品中有广泛的应用，要求设计出一款通用型的锂离子电池充电控制器，能对较大容量的电池（2000mAh以上）进行智能充电。
对锂离子电池的充电特性进行研究，设计出充电控制电路，充电过程以LED指示灯显示。
锂离子电池在各类电子产品中获得了广泛的应用，所以该课题的设计具有较强的实际意义。
具体设计细节指标如下：（1）对锂离子电池的充电特性进行研究；（2）正确设计充电控制电路及保护电路；（3）完成电路原理图设计；（4）完成系统的调试分析。
2 锂离子电池的充电特性和充电方法2.1 锂离子电池充放电特性在电压方面，锂电池电池对充电终止电压的精度要求很高，误差不能超过额定值的1%。
终止电压过高，会影响锂离子电池的寿命，甚至造成过充电现象，对电池造成永久性的损坏;终止电压过低，又会使充电不完全，电池的可使用时问变短。
.图2.2显示了充电终止电压对电池寿命的影响。
可以看到，充电终止电压越高，电池寿命越短，4.2V是充电曲线函数的拐点。
因此，结合充电终止电压对电池容量和电池寿命的影响，一般将充电终止电压设定在4.2V。
2.2锂离子电池充电方法这款充电器采用恒流恒压的充电方案。
在CC/CV充电器中，充电通过恒定电流开始。
新型智能锂离子电池充电控制器LTC4007应用设计
新型智能锂离子电池充电控制器LTC4007应用设计作者：黄毅徐锦仁来源：《电子世界》2013年第16期【摘要】可充电锂离子电池充电器在生活中应用广泛，本文介绍了Linear公司推出的新型智能锂离子电池充电控制器LTC4007，该控制器能对多节锂离子电池进行大电流充电控制，且提供状态标示接口，便于外部扩展应用。
实际应用表明，以LTC4007为核心设计的充电电路各项指标均能达到设计需求。
【关键词】LTC4007；锂离子电池；大电流充电1.引言随着高科技的发展，各种电子产品不断走向低功耗、微型化，以便于人们在生活中随身携带使用。
这些产品有一个共同的特点，就是利用电池作为供电电源，比如手机、MP4、便携式测量设备等产品。
电池的种类很多，当前广泛使用的是锂离子电池，这种电池与传统的铅酸和镍镉等电池相比，具有比能量高、自放电小、工作电压高、使用寿命长、污染小等优点，但锂离子电池也有自身的缺点，其对充电电流、电压、温度等都有严格要求，稍不小心，就可能导致电池受损、报废。
本文介绍的LTC4007EGN芯片是Linear公司新推出的一款锂离子电池智能充电控制器，其依据锂离子电池特性定制，具备对三节或四节锂离子电池组进行大电流恒流、恒压、定时充电、过热保护等多种功能，实际应用表明，该控制器能对锂电池组进行大电流充电，同时其小型SSOP24封装特别适合应用于集成度高、电路板空间有限的场合。
2.控制器简介LTC4007封装如图1所示，其具有以下性能特点：（1）对3节或4节锂离子电池组充电；（2）转换效率高达96%；（3）输出最大电流超过4A；（4）充电电压精度可达±0.8%；（5）内置过热保护功能；（6）具备交流适配器电流限制功能；（7）充电电流输出监测；（8）工作状态标示：充电、C/10充电电流、适配器连接、电池低电压、输入电流限制、故障。
LTC4007是一种恒流/恒压的锂离子电池充电控制器，具有同步、准恒定频率、恒定关断时间的PWM控制结构，在使用陶瓷电容的情况下也不会产生听的见的噪声。
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锂电池充电控制器的设计与实现一本课题研究的目的和意义随着社会的发展，各种便携式设备已经逐步走进了我们的生活：手机,MP3,笔记本电脑，数码相机，便携式dvd等已经成为了我们日常生活的一部分。
伴随着便携式电子产品的发展，其用电问题也越来越受到大家的关注。
目前，市场上有一次电池和二次电池，一次电池是一次性应用的电池，二次电池是可以反复使用的电池。
随着便携式设备的发展，无论从节约成本来说，还是从环境保护的角度来说，二次电池都比一次电池更有优势，因此二次电池的市场需求量也越来越大。
锂离子电池自20世纪90年代上市以来，它以能量密度高，使用寿命长的特点倍受重视。
基于市场的要求，世界各大电池生产商为了在市场领域里取得优势，无不致力于开发具有能量密度高，小型化，薄型化，轻量化，安全性高，循环寿命长，低成本的新型电池。
对此，聚合物锂离子电池具有上述各项优点，是各厂商致力研究的目标。
聚合物锂离子电池基于安全、轻薄等特性，广泛应用于便携式设备，所以聚合物锂离子电池是21世纪移动设备最佳的电源解决方案。
然而，锂离子电池已易受到过充电、深放电以及短路的损害。
单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。
充电速率通常不超过1C，最低放电电压为2.7～3.0V，如再继续放电，则会损害电池。
锂离子电池以恒流转恒压方式进行充电。
采用1C充电速率充电至4.1V时，充电器应立即转入恒压充电，充电电流逐渐减小；当电池充足电后，进入涓流充电过程。
为避免过充电或过放电，充电器必须采取安全保护措施，以监测锂离子电池的充放电状态。
二本课题的主要工作内容和预期达到的目标主要工作内容：（1）了解并掌握锂离子电池的各种充电方式1.恒流充电充电器的交流电源电压通常会波动，充电时需采用一个直流恒流电源(充电器)。
当采用恒流充电时，可使电池具有较高的充电效率，可方便地根据充电时间来决定充电是否终止，也可改变电池的数目。
恒流电源充电电路如图2-1所示。
图2-1 恒流电源充电电路2.恒压充电恒压充电电路如图2-3所示。
恒压充电是指每只单体电池均以某一恒定电压进行充电。
当对电池进行这一充电时，电池两端的电压决定了充电电流。
这种充电方式的充电初期电流较大，末期电流较小。
充电电流会随着电压的波动而变化，因此充电电流的最大值应设置在充电电压最高时，以免时电池过充电。
另外，这种充电方式的充电末期电压在达到峰值后会下降。
电池的充电电流将变大，会导致电池温度升高。
随着电池温度升高，电压下降，将造成电池的热失控，损害电池的性能。
图2-3 恒压充电电路3.分阶段充电方式在分阶段充电方式中，在电池充电的初始阶段充电电流较大。
当电池电压达到控制点时，电池转为以涓流方式充电。
分阶段充电方式是电池最理想的充电方式，但缺点是充电电路复杂和成本较高。
另外，需增设控制点的电池电压的监测电路。
分阶段充电方式的简单示意图如图2-6所示。
图2-6 分阶段充电的简单示意图(2) 设计充电器的结构框图充电器结构框图（3）设计充电控制器的各个硬件模块1.电源产生部分电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78××系列和负电压输出的lm79××系列。
顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装。
用lm7 8/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，且有一定的电压、电流输出，能够获得不同的电压和电流，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如lm7806表示输出电压为正6V，lm7909表示输出电压为负9V。
典型的LM7805应用电路2.电压转换及光耦隔离电路部分本次设计选择了6N137光耦合器：6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。
具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流。
特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us; ③扇出系数为8; ④逻辑电平输出; ⑤集电极开路输出; 工作参数：最大输入电流，低电平：250uA 最大输入电流，高电平：15mA 最大允许低电平电压(输出高)：0.8v 最大允许高电平电压：Vcc 最大电源电压、输出：5.5V 扇出(TTL 负载)：8个(最多) 工作温度范围：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D 转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图所示。
图3-1 6N137光耦合器 6N137光耦合器的真值表3.充电电路的设计MAX1898外接限流型充电电源和P 沟道场效应管，可以对单节锂离子电池进行安全有效的快充，其最大特点是在不使用电感的情况下仍能做到很低的功效耗散，可以实现预充电，具有过压保护和温度保护功能，最长充电时间限制为锂离子电池提供二次保护。
MAX1898的典型充电电路如图3-6所示。
6N137光耦合器的真值表 输入 使能 输出 H H L L H H H L H L L H H NC L L NC HIN 1CHG 2EN/OK 3ISET 4CT5RSTRT6BATT 7GND 8DRV 9CS 10M A X 1898设置充电电流on/off+BATTERY4.5V/12VGNDMAX1898的典型充电电路（4） 给出最终设计电路板，进行调试 （5） 总结，撰写论文实验测试方法（1） 用软件对电路进行模拟。
在制作电路板前，用protel 对电路进行模拟仿真。
（2） 软件调试。
编写单片机程序并对单片机进行调试，使单片机控制可以达到预定目标。
（3） 综合调试。
将电源模块，光隔模块，充电模块组合到一起，检测各个模块之间的配合，使电路能满足既定要求。
预期目标及应用（1） 提交一块可用的电路板；（2） 提交一篇总结研究过程的毕业论文；三．前期准备工作情况1．调研：深入了解了锂电池充电器的设计资料和技术指标。
2．查找资料：查找了有关锂电池充电方法的论文，国内外先进充电产品的技术资料，有关锂离子电池的资料，光隔离和充电芯片的资料。
3．阅读文献：[1]K.Hirakawa，A.Measuring and Analyzing Method for Battery Conditions Using a New Field Data Collection system，evsl17，2000[2]MAXIM :Cost-Saving Multichemistry Batter-Charger System，2002[3]刘美俊，基于AT89C2051单片机的智能充电器设计[J].集成电路与元器件卷，2004，7：78-79.[4]钟伟雄，基于AT89C51 的智能充电器的设计[J].信息技术，2009，5：31-33. 4．复习相关课程：模拟电子技术基础单片机技术及应用电磁兼容电力电子5. 设计原理框图和各硬件模块四.核心器件及其经费预算核心器件器件型号价格主要性能指标单片机AT89C2051光耦6N137三端稳压器LM7805充电芯片MAX1898五、要求的实验条件及落实情况1．实验室：2．计算机：一台3．测试设备：示波器，稳压电源六、课题的难点及解决方法锂离子电池易受到过充电、深放电以及短路的损害。
单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。
为提高充电控制电路对锂离子电池充电电压的精确度，采用了内部光耦电路，减小了电路内部干扰。
另外，采用MAX1898配合外部PNP或PMOS晶体管，提高了电压调节精度。
七、可能的创新点目前，市场上的充电设备已经具备了体积小、重量轻；自动、快速充电、限流保护、电流短路与反充保护线路设计，但是无法识别充电时的状态。
本设计可以直接显示出充电状态为恒压充电还是恒流充电。
另外，当电池充满以后的自动断电保护功能，可以有效防止电池的过充，提高了电池的安全性。
八、时间安排2010.12-2011.1收集资料，熟悉锂电池充电方法的原理和特点，熟悉原有电池充电电路；3.7 －3.21 (1-2周)设计模拟调理电路的整体框图，查阅各部分设计的不同方案；3.22－4.4（3-4周）分析，仿真计算，确定最终实现方案；4.5 －4.25（5－7周）绘制原理图及制作PCB板；4.26－5.23（8－11周）电路焊接调试，改进及测试；5.24－6.18（12－15周）撰写论文,准备答辩。
九、主要参考资料[1] 康华光. 电子技术基础模拟部分, 高等教育出版社, 2005, 第五版[2] 刘树棠数字信号处理，西安交通大学出版社，2002，第一版[3] 何桥单片机原理及应用，中国铁道出版社，2006。