智能锂电池充电器的设计与实现
电动车锂电池充电器毕业设计
摘要电动自行车是绿色节能的交通工具，在节能环保的发展进程中电动自行车满足了消费者出行半径增大的需求。
另外，电动车电瓶采用锂电池越来越多。
利用开关电源实现对锂电池高效率充电是目前的发展趋势。
本设计通过认真调查锂电池充电注意事项，电动车用锂电池充电过程和充电曲线，综合运用了反激式开关电源技术，对电动车用锂电池充电器做了具体设计。
电路主要包括整流滤波电路、功率变换电路、稳压电路、恒流电路，充电指示电路，实现对锂电池分四个阶段高效率安全充电。
充电过程分微弱电流调节充电阶段，恒流充电阶段，恒压充电。
主电源部分采用线性光耦改变电流型PWM控制集成芯片UC3842中误差放大器的输入误差电压，实现稳压充电。
恒流电路实现对锂电池恒流充电。
电路设计满足客户要求，成本低廉。
关键词：反激式开关电源；锂电池充电器；UC3842；恒流充电AbstractElectric bike is a green energy-saving means of transport, energy-saving environmental protection in the process of development of electric bike to meet the consumer demand for travel radius.In addition, the electric bike battery using lithium batteries is increasing. Use of switching power supply to achieve high efficiency on the lithium battery charge is the current trend.The rechargeable lithium battery design through careful investigation note, lithium batteries for electric vehicle charging process and charge curves of the integrated use of a flyback switching power supply technology, lithium battery charger for electric vehicles to do a specific design.Circuit includes a rectifier filter circuit, power converter, voltage regulator circuit, the current circuit, the charging indicator circuit, charging in four phases of the lithium batteries safely and efficiently. Charging process comprises weak charge current regulation phase, constant current charging phase, constant voltage charging. The main power to change the input error voltage of the error amplifier in Current-mode PWM control IC UC3842 to achieve voltage regulation. Constant current circuit of the constant current charging lithium batteries. Circuit design meet customer requirements, and low cost.Keywords: flyback switching power supply; lithium battery charger; UC3842; constant current charging目录摘要 (I)Abstract......................................................................................................................................................... I I1 绪论 (1)1.1 电动车的发展概况 (1)1.2 锂电池简述 (1)1.3开关电源的产生与发展 (2)1.4 设计目的和要求 (3)1.5 主要设计内容 (3)2 开关电源概述 (4)2.1 隔离式高频开关电源 (4)2.2 本设计所用术语 (5)2.3 开关电源与线性电源 (5)2.4 开关电源能量损耗和寿命 (6)2.5 开关电源分类 (7)3 反激式开关电源 (8)3.1 反激式开关电源原理 (8)3.2 主要器件简介 (11)3.2.1 UC3842芯片简介 (11)3.2.2 TL431简介 (15)3.2.3 PC817光耦简介 (16)3.3 UC3842常用的电压反馈电路 (16)3.3.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入 (16)3.3.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入 (18)3.3.3 采用线性光耦改变误差放大器的输入误差电压 (19)4 总体设计 (21)4.1电路组成 (21)4.2系统实现功能 (22)5 主电源部分设计 (23)5.1 输入电路 (23)5.1.1 输入浪涌电流保护 (23)5.1.2 输入尖峰电压保护 (24)5.2 输入滤波电路 (25)5.2.1 差模干扰和共模干扰概念 (25)5.2.2 滤除干扰信号 (25)5.3 变压器设计 (26)5.3.1变压器功能 (26)5.3.2磁芯饱和问题 (26)5.3.3 变压器设计步骤 (28)5.4 RCD箝位电路设计 (32)5.4.1 RCD箝位电路意义 (32)5.4.2 RCD箝位电路设计步骤 (33)5.5开关管选择 (34)5.6输出滤波器 (34)6控制电路设计 (35)6.1低电流调节控制电路 (35)6.2恒流电路 (36)6.3充电指示电路 (37)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 本设计电路原理图 (41)附录2 本设计PCB图 (42)1 绪论1.1 电动车的发展概况电动自行车是绿色节能的交通工具，在城市化发展的进程中电动自行车满足了消费者出行半径增大的需求。
基于单片机控制的锂电池充电器设计
基于单片机控制的锂电池充电器设计锂电池充电器是一种用于给锂电池进行充电的设备，可以帮助锂电池恢复电荷，延长其使用寿命。
在本文中，将设计一款基于单片机控制的锂电池充电器。
该充电器采用了单片机作为主控制器，能够对电池进行精确充电控制和状态监测，从而实现高效充电和安全使用。
首先，我们需要选择适合锂电池充电的充电电路。
在这里，我们选择了恒流恒压充电模式，这是一种最常见和最可靠的充电方式。
充电电路由电源、电流检测电阻、电流采样电路、电流反馈控制回路和电压反馈控制回路组成。
接下来，我们需要设计单片机控制电路。
为了实现对充电过程的精确控制，我们可以选择一款功能齐全且性能稳定的单片机，如STM32系列。
单片机将通过AD转换器读取电流和电压的值，并根据设定的充电算法计算出相应的控制参数，并通过PWM信号调节充电电路的输出。
同时，单片机还应该具备状态监测功能，以确保充电过程的安全性。
例如，单片机可以实时监测电压、电流和温度等参数，并根据预设的条件进行相应的保护措施，如断电、降功率或结束充电等。
此外，为了提高系统的可靠性和安全性，我们还可以添加一些辅助电路。
例如，过流保护电路可以通过检测输出电流是否超过一定的阈值来触发断电保护措施。
过热保护电路可以通过监测电池温度来触发降功率或断电保护。
短路保护电路可以通过监测电池和电路之间的电压差来触发断电保护。
最后，根据设计好的电路和程序，我们可以制作出实际的锂电池充电器原型。
在测试和调试的过程中，我们可以通过观察和记录充电电流、电压和温度等数据，来验证充电器的性能和可靠性。
综上所述，基于单片机控制的锂电池充电器设计是一个复杂而重要的工程。
通过合理的电路设计和程序编写，我们可以实现对锂电池的高效充电和安全使用，延长电池的寿命，为多种应用提供可靠的电源解决方案。
智能锂电池管理系统的设计与实现
智能锂电池管理系统的设计与实现随着科技的不断发展，锂电池作为一种绿色环保的能源储备方式越来越受到人们的青睐。
然而，锂电池的管理和维护一直是一个比较复杂的问题。
为了解决这个问题，智能锂电池管理系统应运而生。
本文旨在介绍智能锂电池管理系统的设计与实现，借助人工智能技术，实现对锂电池的智能管理和优化。
一、智能锂电池管理系统的背景随着新能源车辆的普及，锂电池的应用也越来越广泛。
然而，锂电池的管理和维护一直是一个比较复杂的问题。
针对这个问题，传统的方案是使用保护板进行管理，但是保护板的精度和可靠性并不高。
为了解决这个问题，智能锂电池管理系统应运而生。
它借助人工智能技术，可以实时地监测、分析和优化锂电池的状态，提高锂电池的效率和寿命。
二、智能锂电池管理系统的原理智能锂电池管理系统的核心是人工智能技术。
系统利用传感器对锂电池的电量、温度、压力等参数进行采集和监测，然后借助人工智能算法对这些数据进行分析和处理，最终输出优化后的控制指令，来实现对锂电池的智能管理。
具体来说，智能锂电池管理系统包含以下几个方面的技术：1. 数据采集技术智能锂电池管理系统需要对锂电池的电量、温度、压力、电流等参数进行采集。
目前，常用的传感器有电流传感器、温度传感器、压力传感器、电压传感器等。
2. 数据处理技术获取到锂电池的数据之后，需要进行处理和分析，以便更好地了解锂电池的状态和性能。
数据处理技术包括数据清洗、数据分析、数据建模等。
3. 人工智能算法人工智能算法是智能锂电池管理系统的核心。
根据锂电池的状态和性能，选择适当的算法进行分析和处理，比如神经网络、深度学习等。
4. 控制指令输出技术智能锂电池管理系统最终需要输出控制指令，来实现对锂电池的智能管理。
控制指令可以通过无线电信号或者有线方式传输到锂电池中，从而对其进行控制。
三、智能锂电池管理系统的优势智能锂电池管理系统相对于传统的锂电池管理方案具有以下优势：1. 提高锂电池的效率和寿命智能锂电池管理系统能够实时地监测、分析和优化锂电池的状态，有效地提高了锂电池的效率和寿命。
基于锂电池充电器的设计与制作 附原理图和PCB
基于锂电池充电器的设计与制作附原理图和PCB| By: xdy12530 ]由于我的四轮驱动机器人上采用了16.5V的锂电池供电，而市场上又没有该电池的充电器，使得充电让我很纠结。
无奈之下便设计了一款便携式简单型锂电池充电器。
解决的充电的烦恼。
该充电器可以输出100mA-1A可调的充电电流，输入电压为VIN>18V，可用笔记本上的19V电压充电。
充电时间一般按照充电输出电流的大小决定。
下面见图哦下面讲解一下电路的工作原理。
因为我是给16.5V的锂电池充电的，所以输入的电压为18V电压，也可以大于18V。
用笔记本上的充电器很不错哦。
输入电压18V经过1.5A的保险丝，二极管保护后到PNP功率管的输入端。
默认状态功率管是出于导通状态，因为LM324的1脚输出高，Q3三极管导通，PNP功率管基极拉低，功率管导通。
其中RL1电阻为1欧姆，是用来限流的。
通过对该电阻上的电压采样，然后经过LM324对基准电压的比较后取出一个电压值，由这个电压值控制功率管的输出电流，始终在一个极限电流上，或者说是短路电流上，我设置的为500MA。
大家可以调节可调电阻来调节短路电流。
另外还有一个对锂电池电压的采样，当电池没插入时，末级保护二极管通过两个电阻乘以功率管输出的17.5v电压进行分压后的一个电压值给LM324与基准比较输出给三极管，此时绿灯亮，当电池没电时充电插入充电座后，采样电阻R6,R7所采样到的电压变低，同时给LM324与基准电压比较后，红灯亮。
当充满电后采样部分的电压等于基准电压，绿灯变亮，此时充电完成。
但充电过程仍会以小电流的充电方式充电。
下面见实物图哦这是充电器的实物正面图，左边为DC18V输入，右边为VOUT充电输出接口，左边一个电位器调节输出电流，右边一个电位器调节双色LED状态门槛值。
这是电路板的反面PCB图，由于换了一个功率管，使得跟当初设计时的功率管的管脚有区别，所以做了一下小改动。
这是正在给我的电池充电，呵呵，现在是红灯，等充满电后会跳绿灯，同时锂电池的保护芯片自动工作，切断输入。
最新智能型锂电池保护板电路的设计与实现
智能型锂电池保护板电路的设计与实现摘要锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点，所以在各行各业被广泛使用，逐渐成为了电池的主流产品。
然而因锂电池的能量密度高，也使得难以确保其安全性，所以需要相匹配的电池保护电路来确保电池以及使用设备的安全。
本文介绍了通过锂离子电池的充放电特点设计一种支持多种规格锂电池及电池组的保护电路的详细过程。
本文以锂电池的充放电特点作为研究主体，详细阐述了作者在学士学位论文工作期间对锂电池充放电过程中对其保护的研究与设计。
介绍了锂电池的特点以及其保护电路的发展现状及趋势，其次说明了锂电池的充放电的概念、原理、制定目标设计参数以及保护电路的设计过程、实现方法。
设计过程中，首先提出三种可行性方案，并通过理论分析进行方案筛选，确定由精工电子的电源管理芯片S-8209为核心构成的设计方案。
然后通过对S-8209进行Pspice建模并仿真，验证其功能并为设计方案提供理论基础。
然后绘制电路图，并施以改进优化设计方案。
最后进行锂电池保护电路的调试，并对毕业设计期间的工作作出总结。
关键词：锂电池保护电路电池组Pspice建模S-8209The Design and Implementation Of Intelligent Lithium-ion Battery ProtectionCircuitAbstractLithium-ion battery is widely used in almost all walks of life, because of its large capacity, long useful life, environment friendly and large volume ratio of energy. It is becoming the mainstream products of battery. But its high volume ratio of energy is also the unstable caution of security. So it is necessary to match the battery protection circuitry to ensure the safety of the battery and the equipment of using the battery.This article describes the adoption of lithium-ion battery charge and discharge characteristics of a variety of specifications to design a lithium battery group and battery protection circuit.In this paper, the charge and discharge characteristics of lithium battery as a research subject during the process. This article introduces the characteristics of lithium battery and its protection circuit development and trend, followed by shows the principles of lithium battery charge and discharge. And then make the design settings. During the design process, firstly proposed various of design options. Through theoretical analysis to determine the program, selected Seiko electronic power management IC S-8209 to achieve the design. Then carried out on the S-8209 Pspice model and simulation to verify its functionality and provide a theoretical basis for the design. Then draw the circuit diagram, and helping to improve optimization design. Finally, debug the lithium battery protection circuit and summary my work during the graduation project.Keywords: Lithium-ion battery Battery protection circuit Pspice-modeling Lithium-ion battery group S-8209目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题的研究方向和发展前景 (2)1.2.1锂电池保护电路的现状 (2)1.2.2 锂电池保护电路的发展前景 (3)1.3 选题的目的和意义 (4)1.4 设计要求 (5)1.5 主要工作及流程 (7)2 技术背景及方案选择 (8)2.1 锂电池的介绍 (8)2.1.1 锂电池简介 (8)2.1.2 锂电池的特点 (9)2.1.3 锂电池的充电原理 (11)2.1.4 锂电池的放电原理 (12)2.1.5 锂电池的工作过程 (13)2.1.6 锂电池保护的必要性 (13)2.2 锂电池充电器的介绍 (14)2.2.1 锂电池充电器简介 (14)2.2.2 恒流——恒压式锂电池充电器 (15)2.3 Pspice仿真软件的介绍 (17)2.3.1 Pspice的发展与现状 (17)2.3.2 Pspice的组成 (18)2.3.3 Pspice的分析功能 (19)2.3.4 使用Pspice建立仿真模型 (20)2.4 实现方案的选择 (21)2.4.1 方案介绍 (21)2.4.2 方案的对比与选择 (22)2.4.3 方案存在的问题 (24)3 设计实现 (24)3.1 原理分析 (24)3.1.1 整体实现原理 (24)3.1.2 各部分功能的实现方法 (25)3.1.3 S-8209的性能指标 (27)3.1.4 S-8209功能原理分析 (29)3.1.5 S-8209的典型电路原理 (31)3.2 使用Pspice进行仿真 (34)3.2.1 仿真的意义及作用 (34)3.2.2 对S-8209芯片建立仿真模型 (35)3.2.3 锂电池保护电路的仿真 (37)3.3锂电池保护电路的制作 (41)3.3.1 设计电路 (41)3.3.2 确定选用元件的型号及参数 (42)3.3.3 绘制PCB电路板 (43)4 总结 (45)4.1 实际电路测试 (45)4.2 理论与实际对比分析 (45)4.3 经验总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (51)附1Pspice仿真描述语句 (51)附2 锂电池保护电路电路图 (52)附3 锂电池保护电路实物图 (54)外文资料翻译及原文 (55)1 绪论1.1 课题研究背景锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点，所以在各行各业被广泛使用，逐渐成为了电池的主流产品。
智能锂离子电池充电器的设计与实现
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 87【关键词】智能充电器 单片机控制 MAX1898过充 欠充锂电池可以分为一次性电池和可充电电池，其中可充电电池又分为锂离子电池和聚合物电池。
锂离子电池具有放电电压平稳、使用寿命长、适用范围大的特点，因而在便携式电子产品中得到广泛使用。
目前，市场上低成本的锂离子电池充电器良莠不齐，一些产品在额定电，放电性能，安全性保护性能方面存在质量问题，这些质量问题会影响到电子产品的正常使用，严重时还可能给消费者带来人身伤害。
为此，有必要设计安全性能高，使用方便的智能锂离子电池充电器。
1 方案设计根据要求，基于MAX1898电源管理芯片和STC89C52单片机设计了可以自动监测充电过程的智能充电器。
系统框图如图1所示。
其中MAX1898完成充电功能，单片机和外围电路完成充电监测和控制功能。
2 系统实现2.1 MAX1898智能充电电路设计MAX1898是 MAXIM 公司生产的线性锂电池充电芯片，充电芯片MAX1898内部电路包括输入电流调节器电压检测器、充电电流检测器、定时器、温度检测器和主控制器。
外部接晶体管PNP 或PMOS 组成一个锂离子充电器，可精确地恒流/恒压充电，电池电压精度可达±0.75%。
由该款芯片构成的典型充电电智能锂离子电池充电器的设计与实现文/王道平 何敏 王秋妍路如图2所示。
通过外接的场效应管提供锂电池的充电接口。
通过外接的电容C CT 来设置充电时间T CHG 。
这里的充电时间指的是快充时的最大充电时间，它和定时电容C CT 的关系如下式所示：C CT =34.33×T CHG (T CHG 的单位小时，C CT 的单位为nF)大多数情况下快充时最大充电时间不超过3小时，因此常取C CT 为100nF 。
锂电池充电器方案
锂电池是目前最为常用的可充电电池之一，其具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，因此在移动电子设备、电动车辆和储能系统中广泛应用。
充电器是锂电池应用中不可或缺的设备，负责为锂电池提供合适的充电电流和电压，确保锂电池的安全充电和寿命。
本文将介绍锂电池充电器的方案，主要从充电器的工作原理、充电器的主要类型、充电器的设计要点和锂电池充电器市场的发展趋势等方面展开。
一、锂电池充电器的工作原理锂电池充电器的工作原理基于恒流充电和恒压充电两种工作模式。
在恒流充电模式下，充电器通过输出稳定的电流来充电锂电池，直到电池的电压达到预设的充电终止电压。
而在恒压充电模式下，充电器保持输出恒定的电压，直到电池的充电电流衰减到预设的充电终止电流。
通常，在锂电池的初期阶段采用恒流充电模式，然后转变为恒压充电模式。
二、锂电池充电器的主要类型根据充电方式的不同，锂电池充电器可以分为慢充器、快速充电器和智能充电器。
1.慢充器慢充器主要用于对锂电池进行低电流充电，具有充电速度较慢但对电池寿命的影响较小的特点。
慢充器主要适用于低功率应用场景，如手持设备和小型电子产品充电等。
2.快速充电器快速充电器是为了满足用户对充电速度的要求而设计的，能够以更高的电流充电锂电池。
快速充电器主要适用于大功率应用场景，如电动车辆和储能系统等。
3.智能充电器智能充电器结合了慢充器和快速充电器的优点，具有多种充电模式和可变充电电流的功能。
智能充电器能够根据不同的电池类型和充电需求进行智能识别和调整，提供最佳的充电方案，并能够监测电池的充电状态和保护电池的安全。
三、锂电池充电器的设计要点1.充电电流和电压控制在设计锂电池充电器时，需要考虑合适的充电电流和电压。
充电电流过大会导致电池的温度升高和寿命缩短，而充电电流过小则会延长充电时间。
充电电压过高或过低都对电池的安全和寿命产生影响。
因此，充电器需要具备恒流恒压控制功能，通过负反馈控制回路来调节充电电流和电压。
锂电池组均衡充电电源设计与实现
锂电池组均衡充电电源设计与实现首先，锂电池组的均衡充电原理是通过对电池组中电荷状态不平衡的单体电池进行部分放电或充电，使各个单体电池之间的电荷状态趋于一致。
为了实现锂电池组的均衡充电，需要设计一个能够根据各个单体电池的电荷状态进行调控的电源。
在锂电池组均衡充电电源设计中，主要考虑以下几个方面：1.电源输出电压和电流：电源需要能够提供足够的电压和电流，以满足锂电池组均衡充电的需要。
通常情况下，锂电池组的均衡充电电流为单体电池额定容量的0.1倍，所以电源的输出电流应该能够提供这个电流。
2.控制电路设计：控制电路是实现锂电池组均衡充电的关键，它需要能够根据各个单体电池的电荷状态进行调控。
一种常用的控制电路是通过对各个单体电池的电压进行采样和比较，然后通过控制输出电流来实现均衡充电。
控制电路还需要包括对电源输出电压和电流进行监测和保护的功能。
3.安全保护设计：由于锂电池组的特性，充电过程中需要特别注意安全问题。
电源设计时需要包括过充保护、过流保护和过温保护等功能，以确保电池组的安全运行。
设计好锂电池组均衡充电电源后，接下来是实现电源的制作和调试。
具体的实现步骤如下：1.购买所需电子元器件：根据设计需求，购买所需的电子元器件，包括高功率电源模块、控制芯片、电容、电阻等。
2.连接电路：根据设计图纸，连接电路。
安装高功率电源模块、控制芯片，连接电容、电阻等。
需要注意的是，连接时要注意电路的布线和焊接质量，以确保电路的稳定性和可靠性。
3.调试电路：连接好电路后，进行电源的调试。
首先，检查电路的连接是否正确，检测电压是否稳定。
然后，根据设计要求，调节电源的输出电流和电压。
通过对各个单体电池的电压进行采样和比较，观察电源是否能够实现均衡充电。
4.安全测试：在调试完成后，进行安全测试。
测试电源的过充保护、过流保护和过温保护等功能是否正常。
同时，对电源输出电流和电压进行监测和测试，检验电源的稳定性和可靠性。
通过以上步骤，锂电池组均衡充电电源的设计与实现就完成了。
智能锂离子电池充电器的设计与实现
智能锂离子电池充电器的设计与实现目前，我国的经济发展迅速，智能化建设的发展也有了很大的改善。
锂离子充电器是给锂离子电池充电的设备，对n*3.6V（n=1，2，3，4）多规格的锂离子电池，不同手机等电子产品一般匹配多套充电设备，而且充电器不具兼容性、充电速度慢，缺乏充电监测功能，不能筛选已经失效的或者故障的电池，电池充电的各种状态以人的监控为主。
此类普通锂离子充电器兼容性差、稳定性低、极易对锂离子电池过充引起电池内部损耗、对损耗大的电池充电甚至有爆炸的潜在危险。
标签：智能锂离子;电池充电器;设计与实现引言锂电池可以分为一次性电池和可充电电池，其中可充电电池又分为锂离子电池和聚合物电池。
锂离子电池具有放电电压平稳、使用寿命长、适用范围大的特点，因而在便携式电子产品中得到广泛使用。
目前，市场上低成本的锂离子电池充电器良莠不齐，一些产品在额定电，放电性能，安全性保护性能方面存在质量问题，这些质量问题会影响到电子产品的正常使用，严重时还可能给消费者带来人身伤害。
为此，有必要设计安全性能高，使用方便的智能锂离子电池充电器。
1锂电池理论知识锂电池充电最经典的理论是马斯三定律，目前，针对各种类型的锂电池充电器的设计都以此为基础进行研究。
其中，1）对于任何给定的放电电流，蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比;2）对于任何给定的放电量，蓄电池充电电流接受比a与放电电流Id的对数成正比;3）蓄电池在以不同的放电率放电后，其最终的允许充电电流It（接受能力）是各个放电率下的允许充电电流的总和。
2优化措施分析2.1充电曲线设计锂电池充电器的充电流程主要包含恒流充电、恒压充电及脉冲充电3部分，并在充电初始阶段进行电池评估，充电结束后进行电池性能判断及维护。
在充电过程中，充电电压及电流根据电池实时状态进行动态调整，以期维持电池性能动态平衡过程。
充电器的电压与电流输出是由硬件控制，但动态平衡调整则由软件来完成。
AP5056的大电流锂电池充电器方案
AP5056的大电流锂电池充电器方案一、AP5056芯片介绍AP5056是一款集成了高精度电流和电压输出控制的锂电池充电管理芯片，能够实现多种充电方案。
它具有低外电阻并且能够通过外部N-MOS 管实现高效率的充电控制。
AP5056还支持充电器电源直接供电，无需使用电池供电。
二、AP5056大电流充电器方案设计1.输入电源电压选型2.充电电流选型根据实际需求，选择合适的充电电流，可通过外部电流采样电阻来设置充电电流。
AP5056支持最大充电电流为2.5A，但受限于PCB布局和散热等因素，建议选择稍小的充电电流。
3.充电电压选型4.充电状态指示设计使用LED或其它适配器的指示灯来显示充电状态，AP5056的充电过程中会产生不同的充电状态信号，可以通过IO口来控制指示灯的亮灭。
5.温度保护设计在AP5056进行充电过程中，如果芯片温度过高会引起电流降低或芯片关闭，以保护芯片的安全运行。
因此，在电路设计中，应该合理安排电路布局和增加散热措施，以保持芯片的正常工作温度。
6.充电器输出电流限制为了避免过流对设备和电池的损害，AP5056充电电流可以通过外部电流采样电阻和输出短路保护来进行限制。
三、AP5056大电流充电器方案的优势1.高效率：通过外部N-MOS管实现高效率的充电控制，减少电能损耗。
2.多功能：AP5056支持多种充电方案，并具有输入过压保护、温度保护、输出短路保护等功能。
3.简化设计：AP5056集成了电流和电压输出控制，简化了锂电池充电器的设计。
4.兼容性强：支持输入电源范围广泛，适用于多种充电器方案。
总结：以上是AP5056大电流锂电池充电器的设计方案介绍，通过合理选型和设计，可以实现高效、安全的锂电池充电。
但在具体设计过程中，还应当根据实际需求和芯片的操作手册进行详细的电路设计和验证。
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允许充电电流 I（t 接受能力）是各个放电率下的允许 充电电流的总和。
综合上述 3 点，可以得出如图 1 所示曲线，随着 充 电 时 间 的 推 移 ，电 池 饱 和 度 增 加 ，可 接 纳 的 充 电 电 流 也 随 之 下 降 ，直 到 充 电 电 流 降 至 设 定 阈 值 后 ， 进 入 维 护 充 电 或 脉 冲 充 电 过 程 ，对 充 电 器 进 行 点 滴 补偿，直至电池完全充满。图 1 为锂电池的充电性能 曲线。
Abstract: Design a new type of li- battery smart charger，which designs the hardware circuit，selects micro- controller and power management chip，and designs part of the key chip circuit schematic diagram. It sets the software flow chart and the framework，and gets the charging curve of smart charger and designs the monitor interface of the smart charging steps by VS2015 software. The experimental results show that the speed and the efficiency of the smart charger improves obviously，and is completely suitable for the production requirements. Key words: smart charging；micro⁃controller；power management；current control
不同，因此，对同样容量及额定电压的锂电池与蓄电 池 ，充 电 电 流 、充 电 电 压 、充 电 效 率 及 充 电 时 间 等 性 能 有 极 大 区 别 。 目 前 ，市 场 上 针 对 蓄 电 池 的 充 电 器 种 类 比 较 多 ，但 蓄 电 池 充 电 器 不 能 直 接 对 锂 电 池 进 行 充 电 ，否 则 会 对 锂 电 池 造 成 永 久 性 伤 害 。 而 锂 电 池 充 电 作 为 一 种 新 兴 技 术 ，在 充 电 器 设 计 及 研 发 方 面 均 有 待 提 高 。 文 中 针 对 锂 电 池 的 特 殊 性 能 ，设 计 出一款智能、高效、快速、安全的锂电池充电器。 2.2 充电曲线设计
1）电 池 评 估 阶 段 ：充 电 器 上 电 后 ，打 开 充 电 开 关 ，进 入 电 池 评 估 阶 段 ；读 取 当 前 电 池 电 压 ，判 断 电 池电压是否低于阈值，如果低于设定阈值，则充电器 首 先 进 行 一 段 保 护 充 电 过 程 ，直 到 电 池 电 压 高 于 阈 值后，停止充电一段时间，重新开始进行 1）。对 12 V 充电器，阈值一般选择 10 V。
图 1 锂电池充电性能曲线
收稿日期：2016-11-15 稿件编号：201611120 作者简介：范 雪（1986—），女，辽宁抚顺人，硕士，中级工程师。研究方向：物联网应用技术。
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《电子设计工程》2018 年第 2 期
2 锂电池充电器软件设计
2.1 锂电池充电器设计分析 由于锂电池与铅酸蓄电池的化学性能有极大的
中图分类号：TP368
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2018）02-0181-04
Design and realization of smart Li⁃battery charger
FAN Xue，ZHANG Ai⁃liang （Electronic Information Department，Wuxi Institute of Arts & Technology，Yixing 214206，China）
源管理芯片，并对芯片的关键电路部分进行原理图的设计；搭建了软件流程图及框架，根据智能充
电器工作流程获得智能充电器的曲线，并用 VS2015 设计了智能充电流程上位机监控界面。实验结果
表明：智能充电器充电速度与充电效率都有了明显提高，并且充电曲线完整，适用于工生产需求。
关键词：智能充电；微处理器控制；电源管理；电流控制
第 26 卷 第 2 期 Vol.26 No.2
电子设计工程 Electronic Design Engineering
2018 年 1 月 Jan. 2018
智能锂电池充电器的设计与实现
范 雪，张爱良
（无锡工艺职业技术学院 电子信息系，江苏 宜兴 214206）
摘要：设计一种新型锂电池智能充电器，对充电器的硬件电路进行了设计，选取了控制器芯片及电
1 锂电池理论知识
锂电池充电最经典的理论是马斯三定律，目前， 针对各种类型的锂电池充电器的设计都以此为基础 进行研究[2]。其中，
1）对 于 任 何 给 定 的 放 电 电 流 ，蓄 电 池 充 电 时 的 电流接受比 a 与电池放出的容量的平方根成反比；
2）对 于 任 电 电 流 接 受比 a 与放电电流 Id的对数成正比；
锂电池充电器的充电流程主要包含恒流充电、 恒压充电及脉冲充电 3 部分，并在充电初始阶段进 行 电 池 评 估 ，充 电 结 束 后 进 行 电 池 性 能 判 断 及 维 护 。 在 充 电 过 程 中 ，充 电 电 压 及 电 流 根 据 电 池 实 时 状 态 进 行 动 态 调 整 ，以 期 维 持 电 池 性 能 动 态 平 衡 过 程 。 充 电 器 的 电 压 与 电 流 输 出 是 由 硬 件 控 制 ，但 动 态平衡调整则由软件来完成。本系统智能充电器的 充电流程如下：
传统铅酸蓄电池在电动车及机动车中应用范围 最 广 ，但 其 重 量 大 、环 保 性 差 、充 放 电 存 在 记 忆 性 及 易失水、漏液导致失效、耐用性差等缺点使其在使用 过程中存在短板，因此，节能环保的锂电池已经有逐 渐取代蓄电池的趋势 。 [1] 文中针对中小容量型 12 V 锂电池设计一款智能充电器。