可充电电池检测电路的设计1.doc

可充电电池检测电路的设计引言 随着现代电子技术的高速发展，微型电子产品的应用特别,在MP3，数码相机，智能手机，笔记本电脑的普及下为电池的大量使用提供了广阔的市场前景。近年来,随着技术的日趋成熟，可充电电池正以迅雷不及掩耳之势取代了不可充电电池的市场。可充电电池不但可以满足对耗电量大的设备提供持续的电力供应而且可以减少环境污染。现代可充电电池有镍镉(Ni-Cd)电池,镍氢(Ni-Mn)电池，要强调的是由于重金属镉的污染问题和记忆效应等缺点，镍镉电池已不再生产、使用，虽然市面上仍有销售。因此，本文设计主要针对镍氢电池。充电电池的普及对充电器的技术要求越来越高。目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电。以此同时，为达到对电池的循环充分利用，减少环境污染。因此，本文设计了可充电电池检测的电路。设计任务1.1能够自动检测电池类型（电压）功能1.2能够自动判断电池老化程度功能（充放电时间的比例）1.3能够自动修复电池功能（电动车电池修复）1.4具有报警提示和保护功能（根据声音提示进行中断）1. 系统总体方案设计系统总体框图说明序号测试项目测试过程与方法基本部分1损坏电池判断放入已经损坏开路的5号镍氢电池，有无语音2可充电与不可充电判断分两次放入5号碱性电池和镍氢电池，有无语音3电池老化程度检测分三次放入3个老化程度不同的5号镍氢电池（充电相同时间计算放电时间，充放电时间的比例10、50、80）测试4电池剩余电量检测分四次放入4个剩余电量不同的5号镍氢电池（以开路电压与额定比）（剩余95、80、60、25）测试发挥部分1剩余电量数字显示任意放入一个5号镍氢电池，可显示电量2老化电池的修复放入一个5号镍氢电池（内阻增加80）。键盘设置修复电流及时间，设置5mA和95mA测试电流，0.5s/10mA测试周期,10mA/1min测试时间3识别电池分两次放入锂电池和镍氢电池，以电压测试判断(两电池的电压大小)。增加电流、电阻测试4其它特色、创新2.系统的硬件设计 备用电池、DM-601型电池综合分析仪、警示保护电路充放电修复控制电路系统采用的是PIC16C72芯片,PIC 8位微控制器系列采用精简指令集计算机结构,具有速度高、工作电压低、功耗低、输入输出直接驱动能力大、一次性编程等优点。指令系统除程序分支指令是单字节双周期指令外,其他均为单周期、单字节指令,在这些指令中没有功能交叉的指令,使所有指令具有简洁性,单宽字指令提高了软件编码效率和减少了所需要的程序存储单元,使系统具有最高处理效率和突出性能。由于所用指令数较少和较简洁,编程和调试任务更加容易。原理图如图5所示,因为PIC16C72芯片的RA口可做A/D口使用,所以充电电压由分压精密电阻取得,经过相应的放大直接送至单片机的RA1口,充电电流也经过精密电阻采样后经运算放大器放大,然后直接送至单片机的RA2口,蓄电池温度经过温度传感器转换为电压信号后,也将相应的电压量送至单片机的RA3口。RB0RB2口外接驱动电路并经过光耦隔离接到mos管门极驱动Q2、Q3和Q4,控制充放电脉冲。RB2RB7口外接键盘电路,接收控制指令。 PIC单片机软件部分的功能是通过对蓄电池状态的检测,使充电转入不同的充电阶段。实现各个不同阶段的充电或暂停充电和终止充电的控制,并显示充电器当前状态。充电分为三个阶段：第一阶段,通过采集电池电压,判断电池电压低于快充门槛电压Vg时采用小电流恒流充电,这样可以避免电池深度放电时马上开始快充对电池造成的损害;第二阶段,当采集到的电池端电压大于Vg时采用正负脉冲充电方式,短时间充入大量电能,电池绝大部分能量都是在这个阶段充入的;第三阶段,当电池电压升至补足充电电压阈值时,转入补充阶段,此阶段采用恒压充电方式,充电电流逐渐减小,直到充电结束。电池电量测试芯片LTC29428位显示LED数码管、一个喇叭，