文档介绍：摘要
本设计讨论了镍镉、镍氢电池的充电问题,以此为基础设计了一个快速充电器。论文中首先介绍了镍镉、镍氢电池各自的特点以及它们的充电特性,研究了几种常用的充电方法和充电终止控制方法,分析了这几种方法各自的优缺点。基于以上分析,本设计采用了一种较好的充电终止控制方法——电压负增量控制方法,以AT89C2051单片机为核心设计了一个智能快速充电器。该充电器主要利用模数转换,将电池电压这一模拟量转换为单片机定时器中的数字量,经过数字量的运算、比较,对电池的工作状态进行判断,并相应地采取不同的充电方法。其中快速充电过程采用了大电流脉冲充放电的方法,消除了电池极化反应这一现象,充电过程中检测电路检测到电池出现负压后,快速充电终止。
关键词:电压负增量;快速充电;模数转换
Abstract
The reference design discusses the issue of charge for NiCd/NiMH batteries; on this basis a quick charger is designed. The characteristic and charge feature of them are introduced, some kind of charging method and stop-charge controlling method are particularly investigated,The advantages and disadvantages of them are analyzed. Based on the analysis above, a kind of well controlling method is adopted (-ΔV) and an intelligent quick charger based on AT89C2051 single-chip puter designed. This charger uses the A/D conversion, changing analogical quantity of batteries voltage into digital quantity of timer in single-chip puter. After operating paring of this digital quantity, it judges the state of batteries, accordingly adopts different charge method. To eliminate the effect of polarization, it uses large current pulse to conduct charging and discharging. Quick charge stops after negative voltage appearing during the process of charge.
Key words:Negative voltage increment;Quick charge;A/D conversion
前言
最近几年以来,数码技术的发展使人们对能源的要求越来越高,作为能源市场上的佼佼者,性价比高的镍镉镍氢电池可满足很多方面的需求,得到了众人的青睐,各种镍镉镍氢电池的充电器也得到了很大发展。这两种电池具有相似的特性,可以设计出两种电池都适用的充电器。本设计在讨论了两种电池特性基础上,以AT89C2051单片机为核心设计了一个可对镍镉镍氢电池充电,具有电压负增量(-ΔV)控制功能的快速充电器。这个快速充电器硬件电路比较简单,成本较低,不过在软件部分采用了较为先进的控制方法,其性能并未因此受到影响。
本论文主要分四个部分,首先第一章对本设计作了一下概述。第二章介绍了镍镉镍氢电池的特点、充电曲线、充电方法、充电过程和充电终止控制方法,它们是本设计的基础,其中两种电池的充电曲线是重点内容,正是在研究了两种电池充电曲线的基础上,本设计采用了脉冲法加去极化反应结合的充电方法和电压负增量的充电终止控制方法。第三章分三个部分对本设计的硬件电路做了详细分析,其中包括电路工作原理和每一部分参数的设置。本设计中用到了A/D转换,第三章最后对影响该A/D转换电路的因素做了详细分析并给出了误差解决方案。第四章是程序设计,讲述了本设计程序代码,并结合程序分析了电路工作过程。
目录
第1章概述 1
第2章镍镉镍氢电池的充电原理 2
充电相关术语 2
两种充电电池的特点 3
充电曲线 4
充电方法、过程及充电终止控制方法 5
第3章硬件电路