11.1V锂电池充电器设计
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。
打包机充电器使用注意事项
本公司专业销售P300手提电动打包机，同时提供P300附件，电池，充电器配件，此款打包机使用锂电池优点，电池轻，容量大，充电快，无记忆，耐用好用等优点。
P300打包机电池参数：
品名：打包机电池
型号：P300
电压：11.1V
容量：3.0A/h
充电时间：50分钟左右
满电打带：100-250条左右。
电池类型：锂电池
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P300打包机充电器参数：
名称：打包机充电器
型号：P300
电压频率为：100V-245VAC-50-60HZ,DC12.6V—3.0A
充电时间：12V充电时间大约50-90分钟左右。
P300电池/P300充电器使用注意事项：
1、P300打包机电池，我们新机发货为了安全期间，电池内很少电量，客户收到新机器建议先使用电池电量完毕后在去充电，前三次请延长充电时间在120分钟以上，每次使用请在电池耗完后进行充电，这样有效提升电池使用寿命。
2、P300打包机充电器，使用充电时请选择电压稳定，干净卫生的环境进行充电。
锂离子电池的充电器设计
下载之后可以联系QQ1074765680索取图纸，PPT，翻译=文档摘要本设计以单片机为控制核心，系统由指示灯电路、电源电压与环境温度采样电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路组成。
实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等充电器所需要的基本功能。
本文对锂离子电池的参数特性、充电原理与充电方法进行了详尽的描述，并提出了充电器的设计思想和系统结构。
该电路具有安全快速充电功能，可以广泛应用于室内外单节锂离子电池的充电，如手机、数码产品电池等。
关键词：锂离子电池，充电器，硬件电路，软件设计The design of charger about lithium-batteryAbstractThis design uses SCM system for the control of core, it includes the pilot lamp circuit on system, sampling circuit about voltage and temperature, the causes about standard voltage and switch controls. The circuit achieves charging battery, LED instructions, the protection mechanism and exception handling, and other functions. This paper introduces the following things: parameters of lithium-battery, principles and methods on charge, design thinkings and system structure about charger, and it describes the functional mode of the charger in detail,moreover it proposes the thinking of plan and structure of a system.The circuit which be planed have functions of safety,rapid and so on. It can use in the charge of Lithium-ion battery that is only far-ranging,such as the battery of cellphone,digital product and so on.Key words: Lithium-ion battery, Charger, Hardware circuit, Software design1目录1 引言 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2充电器功能描述 (2)2 系统设计框架与技术参数 (3)2.1 系统设计框架 (3)2.2 锂离子电池特性 (4)2.2.1 锂离子电池参数特性 (4)2.2.2 锂离子电池的放电特性 (4)2.2.3 锂离子电池的充电特性 (5)2.3 锂电池充电方法 (6)2.3.1 恒流充电（CC） (6)2.3.2恒压充电（CV） (6)2.3.3 恒流恒压充电（CC/CV） (7)2.3.4 脉冲充电 (7)2.4 系统技术参数 (8)3 充电器硬件设计 (9)3.1 系统指示灯电路 (9)3.2 电源电压与环境温度采样电路 (10)3.3 精确基准电源产生电路 (11)3.4 开关控制电路 (11)4 充电器软件设计 (12)4.1 系统软件总体设计思路 (12)4.2 系统主流程 (12)4.3 充电流程设计 (14)4.4 程序设计 (15)5 总结 (16)致谢 (16)参考文献 (16)附录一系统整体电路图 (18)附录二程序清单 (19)1 引言1.1 课题研究背景近年来，各种携带式的电子产品成为市场上的热门，如手机、数位相机、个人数字助理（PDA）、笔记型电脑等3C (Computer, Communication,Consumer Electronics)等等产品均朝向无线化、可携带化方向发展，对于产品的各项高性能元件也往「轻、薄、短、小」的目标迈进，因此对于体积小、重量轻、能量密度高的二次电池需求相当迫切。
三节串联锂电池充电芯片,5V和18V输入方案
三节串联锂电池充电芯片，5V和18V输入电路图
三节3.7V的锂电池串联，11.1V和最大12.6V锂电池充电电路的解决方案。
在应用中，一般使用低压5V，如USB口直接输入的给三串锂电池充电，还有是15V或者18V，20V输入降压给锂电池充电的两种情况。
5V，USB口输入电路：
PW4053 是一款5V 输入，最大1.2A 充电电流，支持三节锂离子电池的升压充电管理IC。
PW4053 集成功率MOS，采用异步开关架构，使其在应用时仅需极少的外围器件，可有效减少整体方案尺寸。
外围比较简洁，可智能调节充电电流大小，防止拉垮适配器输出，可匹配所有适配器。
在笔记本电脑自带的USB口也是可以给三节锂电池充电。
18V，输入降压电路：
PW4203是一款4.5V-22V输入，最大2A充电，支持1-3节锂电池串联的同步降压锂离子电池充电器芯片，适用于便携式应用。
可通过芯片VSET引脚选择1节充电或2节串联充电3节串联充电。
PW4203集成了频率800 kHz的同步降压稳压器，具有极低的导通电阻，可实现高充电效率和简单的电路设计。
PW4203具有输入过压保护24V，和低压启动保护3.9V，还具有输出VBAT电池充电电压的过压保护，输出短路保护，过温保护，过流保护，过时间保护。
三节串联锂电池充电测试板测试：13V输入，15V输入，18V输入
同时，三节锂电池锂电池的输出电压范围是9V-12.6V之间。
我们需要转成5V，6V或者3.3V。
锂电11.1V 太阳能控制器一体机
陈工电子锂电池智能控制器驱动器使用说明书一主要特点1具有定时半功率和智能降功率两大功能，轻松实现365天，天天亮灯批发价60元2.全部采用工业级器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行3五种负载工作模式：纯光控、光控+定时、电源加时控、电源。
调试模式4.输出直接驱动LED，电压智能控制，电流用户选择。
智能半功率，方便不同灯具使用5智能充电，电池1%——98%使用直充充电，98%——100%智能控制半充，增强电池寿命6充电双MOS串联式控制，使充电效率比二极管提高3%-8%，用电时间大大增加7.系统指示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，让用户实时了解系统运行状态，8.具有过充、过放保护，短路，反接，及TVS防雷保护，提高系统的可靠性、耐用性。
9.使用了数码显示及设置，采用数字式电流调节，一键式即可完成所有设置，使用方便直观。
按装步骤电池于控制器线，要短而粗100CM 内2.5平方剥开5MM先将控制器连接LED—连接电池—设定工作模式和电流—连接太阳能电池板设置方式按一下设置按键—长按进入工作模式—长按保存进入电流设置模式—长按保存设置成功工作状态指示1太阳能板指示：常亮快充，不亮不充2蓄电池指示：常亮满电，慢闪欠电，快闪缺电3负载指示：常亮正常，慢闪负载故障4数码管显示正常数字为工作模式，数字带点为电流模式模式介绍纯光控：光强降至启动点延时3分钟确认启动信号后，负载开始工作,有阳光时,光强升到启动点，确认信号后关闭输出负载光控+时控：启动过程与纯光控相同，当负载工作到设定时间就关闭负载，半功率模式按工作模式时间。
将输出功率减半智能降功率检测到电池电量不足自动降功率输出手动模式：用于用户测试输出全功率和半功率，按一次全功率负载，再按输出半功率，第三次按键关闭负载。
电源模式相当于升压电源警告！打开负载前！请务必确认LED电流大小，设置参数错误造成损坏，本公司恕不负责故障处理1蓄电池指示灯，不亮，蓄电池供电故障，请检查蓄电池连接是否正确2负载指示，灯闪，输出短路或开路，检查后长按3秒即可3太阳能指示，不亮，请检查光电池电源两端连线是否正确，接触是否可靠4负载亮3-5秒停止工作请检查输入功率是否充足电器参数防水铝壳55*83*20MM陈工电子陈R137********显示工作模式LED串带点显示电流1 全功率光控开光控关5-15串 1.并150MA2 光控开全功率4h转换半功率光控关5-15串 2.并300MA3 光控开全功率2h转换半功率4h关5-15串 3.并450MA4 光控开全功率3h转换半功率4h关5-15串 4.并600MA5 光控开全功率4h转换半功率4h关5-15串 5.并750MA6 光控开全功率4h转换半功率6h关5-15串 6.并900MA7 电源全功率5h转换半功率（相当于升压电源）5-15串7.并1050MA8 电源全功率（相当于升压电源）5-15串8.并 1.2A9 手动模式5-15串9.并 1.35A5-15串0.并 1.5A 系统电压11.1V 欠压电压11.1V输出电流0.15-1.5A 充电电流10A 过放电压9V 输出电压15-48V充电压降不大于0.2V控制方式PWM 恒流精度3%超压保护12.6V工作温度－40-+80℃效率92%-95% 直充充电12.6V输出5-50W 额定电流10A。
关于锂离子电池充电器的设计参考-10页精选文档
关于锂离子电池充电器的设计参考携带型电子产品皆以电池作为电源。
随着携带型产品的迅速发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。
除大家较熟悉的碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来成为主流的锂离子电池。
这里会介绍有关锂离电池的相关知识，包括它的特性、主要参数、应用范围，最后并提供锂离子电池充电线路的设计参考。
锂离子电池发展与应用锂离子电池是目前应用最为广泛的可再次充电式电池，它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，可以单节电池使用于低功率应用，也可以将多节电池进行串并联组合得到更高电压与容量，用于电动工具与笔记型电脑。
锂离子电池中的电解液可以是凝胶体、聚合物（锂离子/锂聚合物电池）、或凝胶体与聚合物的混合物。
因为目前尚未发现能够在室温条件下有效运送锂离子的聚合物，所以大多数的锂离子/ 锂聚合物电池实际上是结合凝胶体和聚合物的混合型电池。
锂离子电池有别于一般的化学电池，其充放电工作过程是通过电池正负极中锂离子的嵌入和脱嵌来实现的，当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液移动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
同样，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又移动回正极。
回正极的锂离子越多，放电容量越高。
我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
在充放电过程中，锂离子处于从正极-负极-正极的运动状态。
由于锂离子电池中使用的是离子状态的锂而非金属锂，危险性低，安全性高。
电池特性电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。
电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非静电力（化学力）所做的功。
电动势取决于电极材料的化学性质，与电池的大小无关。
电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位。
在电池反应中，每公斤反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。
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。
18650锂电池组技术规格书
YAGEO
6
R9,R10
Resistor
SMD 5.1KΩ±5%
0603
2
YAGEO
7
R7
合金电阻
P=1W
SMD 10mΩ±5%
2512
1
YAGEO
8
R6
Resistor
SMD 51Ω±5%
0603
1
YAGEO
9
C1,C2,C3
Capacitor
SMD 0.22μF
0603
3
YAGEO
10
C5,C6
断开短路电路
内阻
RSS
主回路通态电阻
RSS≤65mΩ
消耗电流
IDD
工作时电路内部消耗
30.0μA Max
零 V 充电
OV
向0 V电池充电（电芯电压最小1.7V）
允许
4 Parts list主要元件清单
NO.
元件编号
元件名称
元件规格
封装式
数量
厂商/备注
1
U1
Batteryprotection IC
S8254AANFT-TB-G
TSSOP-16
1
SEIKO
2
Q3,Q4
Silicon MOSFET
AO4407
SO-8
2
AOS
3
R1,R2,R3
Resistor
SMD 510Ω±5%
0603
3
YAGEO
4
R4,R5,R11
Resistor
SMD 10KΩ±5%
0603
3
YAGEO
5
R8
Resistor
锂电池充电器的设计-精品剖析
锂电池充电器的设计摘要锂离子电池由于能量密度高和长循环寿命等优点，在便携式设备中得到了广泛的应用。
充电管理是锂电池管理的重要组成部分，安全、可靠、快速、高效的锂电池充电器对锂电池的性能及应用起着至关重要的作用。
本文从锂电池的结构原理着手，通过对锂电池性能及常用充电方法的研究，分析了充电过程及充电方法对锂电池性能的影响，并在此基础上设计了一款智能锂离子的充电器。
此充电器可对目前市场上具有的各种型号和容量的锂电池进行快速安全的充电。
采用这种方案进行锂电池充电器的开发具有成本廉价和易于编程升级的优点，有着广阔的市场前景。
在硬件方面，完成了单片机系统的设计，包括系统电压、电流、温度的采样及功能按键等。
软件方面，采用模块化的程序设计，介绍了模块划分和各模块的功能，实现的具体算法，给出了流程图，并根据系统工作需求进行了低功耗和软件抗干扰设计，确保了系统运行的可靠稳定性。
本设计提高了充电器智能化水平，更精确的实现充电过程控制，保护电池，延长电池寿命。
关键词：ADC（模数转换）；PWM（脉宽调制）；C8051F300 单片机The design of lithium battery chargerAbstractLithium battery is being widely used in the suitable selection for portable application for their high energy density and long life. Charging management is the essential part in battery management. Safe, reliable, fast and high efficient charger guarantees good performance and application of the battery.The structure, performance and charging method of Lithium battery is studied in this thesis. And different impacts on the performance of battery via different charging ways and process are analyzed in detail, based on which, an intelligent charger for Lithium battery is designed.The charger can charge all kinds of lithium batteries quickly and safely. Exploiting the charger of lithium batteries this way has the advantage of low cost and easy to upgrade in programming, which has a vast market prospect.In hardware，the thesis achieves the hardware detail circuit including the MCU system，voltage，current，temperature sampling circuit and key-press. In software, the design adopts modular procedures，which analysis the plotting and function of each module，and the specific way of realization，are introduced. According to the work demands of the system，low power consumption and software anti-interference are designed，which in sure the safety and reliability of the system. The design can improves the intellectualization level of the battery charger, realize the control to the charge process more precisely, and lengthens the battery life.Key Words:ADC; PWM; C8051F300目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2锂离子电池的工作原理 (2)1.3锂离子电池的电特性及充电方式 (3)1.3.1 锂离子电池的充放电特性 (3)1.3.2 锂电池的充电方法 (4)1.4课题意义 (7)第二章系统的硬件设计 (8)2.1系统的整体设计方案 (8)2.2充电电路的设计与实现 (10)2.2.1 单片机选型 (10)2.2.2 电源模块的设计 (11)2.2.3 单片机外围电路的设计 (12)2.2.4 快速转换器的设计 (13)2.2.5 快速调节器操作 (14)2.2.6 选择快速转换器的电感 (15)2.2.7 JTAG口设计 (15)2.3锂离子电池的充电过程 (17)2.4充电过程参数控制 (18)第三章PCB板布线 (20)第四章系统的软件设计 (22)4.1系统软件设计的组成部分 (22)4.1.1 主程序 (22)4.1.2 校准ADC子程序 (24)4.1.3 监测电池子程序 (25)4.1.4 快速充电子程序 (26)4.1.5 低电流充电子程序 (27)4.1.6 关闭PWM子程序 (28)4.1.7 测量子程序 (28)4.1.8 调节电压子程序 (29)4.1.9 调节电流子程序 (30)4.1.10 中断服务程序 (31)4.2系统软件调试 (32)第五章结论 (34)参考文献 (35)附录A 锂电池充电器原理图 (36)附录B 锂电池充电器的PCB板 (37)附录C 锂电池充电器程序设计 (38)致谢 (58)第一章绪论1.1 课题背景随着信息技术的迅猛发展，信息化正以不可思议的速度渗透到各个领域，电池作为一项传统产业，正经历着前所未有的变革，特别是在通信、动力及军用领域，对电池均有新的要求，为了满足市场的需求，智能电池应运而生。
一种锂电池充电器的设计说明书(DOC)
一种锂电池充电器的设计摘要：本设计以单片机为控制核心,实现了电池充电、LED 指示、保护机制及异常处理等充电器所需要的基本功能。
本文对锂离子电池的参数特性、充电原理与充电方法进行了详尽的描述，并提出了充电器的设计思想和系统结构。
关键词：锂电池充电器；锂电池；充电1 引言随着电子技术的不断发展，便携式设备不断涌现，丰富和方便了人们的生活。
现在，移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式设备已经成为人们生活的一部分，而且有着更为广阔的市场前景和发展空间。
未来，肯定会有更多的便携式设备出现。
便携式设备的发展，对电池产业提出了更高的要求。
低成本、高电压、高能量密度、轻型化、长寿命、高安全性的电池，特别是可重复使用的电池备受关注。
锂离子电池锂离子电池的研究是一个涉及化学、物理、材料、能源、电子学等众多学科的交叉领域。
锂离子电池作为一种新型能源的典型代表，有十分明显的优势，同时有一些应用在国际上相当的活跃。
目前该领域的进展已经引起化学电源界和产业界的极大兴趣。
在便携式应用中，一般采用容量相对不大的锂电池，以求在设备的便携性和工作时间之间取得一定的平衡。
同样，作为设备内部锂电池管理系统，其体积和重量也应该相应缩小。
由于电池容量不大，管理系统相对简单，一般不涉及复杂的均衡等问题。
因此，基于专用芯片在一定的外围电路配合下，能够实现锂电池的充放电管理和保护功能，完全满足便携式设备的需要，同时有效的控制了设备的体积和成本，深受设备厂家的欢迎。
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和高端便捷式产品（如数字相机、摄像机等）中被广泛应用。
目前一些大的厂家生产的充电管理芯片都具有以下特点：具备限流保护，电流短路与反充保护线路设计、自动、快速充电、充满电后自动关断等等。
有的还具有LED充电状态显示、低噪声、模拟微电脑控制系统等特点。
锂离子电池在使用中为避免过充电、过放电对其早造成损坏，对保护电路要求较高。
锂电池充电器电路设计
锂电池充电器电路设计湖南文理学院课程设计报告课程名称：《电子设计制作与工艺实习》课题名称：锂电池充电器电路设计系部：电气与信息工程学院专业班级：自动化10 级1班学生姓名：常亮指导教师：王文虎完成时间：2012年6月11日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期摘要锂电池充电器是专用的锂电池充电工具，由于锂电池大量使用，且锂电池的价格比较昂贵，大众对充电器的讲究越来越重视；于是设计了一个稳定可靠充电模式的充电器。
它由变压器、全桥整流管、三端稳压器和电容构成了电源单元；二极管和电阻构成电池采样单元；由两个不同的三极管构成恒流恒压转换单元；由运放器、电阻、稳压二极管构成电池充电电路的逻辑处理单元；由DW01芯片、二极管和两个CMOS管构成保护电路。
电源部分、电池采样单元、逻辑处理单元、恒流恒压转换单元以及锂电池充电器保护电路组成了安全的，且具有恒流和恒压充电模式的充电器。
经过电路单元分析计算设计出锂电池充电器的恒流恒压转换的临界电压值；通过multisim仿真结果显示与分析计算达到了一致。
锂电池充电电路在原来单纯的恒流充模式的基础上增加了一个恒压充模式；然后经过计算分析，设置出锂电池的恒流恒压转换的临界电压值；与此同时增加了一个充电器保护单元，有效的起到了过充保护作用。
但在整个电池充电器电路中的一些不足还有待解决。
关键词：锂电池；整流；电压采样；恒流恒压模式；保护电路AbstractLithium battery charger is special lithium battery tool, due to the use of lithium batteries, and the price of lithium battery relatively expensive, the exquisite pay more and more attention to the charger; Then design a stable and reliable charging mode charger. It consists of transformer, the whole bridge, the voltage stabilizer and emission three capacitance constitute the power supply unit; Diode and resistance constitutes battery sampling unit; By two different transistor constitute a constant voltage conversion unit; The op-amp device, resistance, constitute the battery voltage circuit of the diode logical processing unit; By DW01 chip, diodes and two CMOS tube constitute the protection circuit. The power of the battery unit, logic, sampling the processing unit, constant voltage conversion unit and lithium battery charger protection circuit formed safe, and with constant flow and constant pressure charging mode charger. After analysis to design the circuit units lithium battery charger of the constant pressure of conversion of critical voltage value; Through the multisim simulation results indicate that the calculation and analysis to the same. Lithium battery charging circuit in the original simple constant current filling the basis of the model of added a constant pressure filling mode; Then through calculation and analysis, set out of lithium-ion batteries constant voltage conversion of critical voltage value; At the same time added a charger protection unit, effective played the overcharge protection. But in the whole battery chargers in the circuit some shortage remains to be resolvedKeywords：Lithium battery; Rectification; Voltage sampling; Constant voltage mode; Protection circuit目录摘要 (I)Abstract......................................................................................................................................... I I 第一章锂电池充电器方案设计 .. (1)1.1 绪论 (1)1.2 锂电池充电器的设计方案 (1)1.2.1 恒流充电器设计 (1)1．2.2 恒流恒压充电器设计 (3)1.3 方案分析 (3)第二章锂电池充电器电路设计 (3)2.1 电源单元 (4)2.2 电池采样单元 (4)2.3 逻辑处理单元 (4)2.3.1分析与计算 (4)2.3.2 器件介绍 (5)2.3 恒流恒压转换单元 (5)2．5 电池保护电路 (5)2.6 整体电路 (7)第三章充电器仿真实验 (7)3.1 仿真实验 (8)总结 (9)参考文献 (10)致谢 (11)附录1 锂电池充电器电路图 (12)附录2 锂电池充电器电路元器件明细表 (13)第一章锂电池充电器方案设计锂电池一般经过涓流充，然后经过恒流充，最后进行恒压充。
锂离子电池充电器的设计【开题报告】
锂离子电池充电器的设计【开题报告】毕业设计开题报告电气工程及其自动化锂离子电池充电器的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着笔记本电脑、移动电话机及其小体积高高功率电器的广泛使用，锂离子电池也被广泛地用作供电电源。
现在介绍锂电池充电器的系统设计、电路布线、软件编程及其硬件调试。
充电器的规格和功能不同，及结构和电路布线也会存在很大的不同。
虽然锂离子充电器市场被看好,但锂离子电池对充电器的要求非常苛刻,要设计生产锂离子充电器,需要满足几大要求。
其中,基本要求是充电时要保持特定的充电电流和充电电压,即恒流恒压方式,这才能保证电池的安全充电。
而且,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,这就要求过压保护。
锂离子电池充电器目前具有广泛的应用，也会具有广泛的市场。
针对锂离子电池不同的型号、生产厂商、应用范围及其极性要求，设计者必须设计出与之使用的专用充电器；也根据锂离子电池的特性及其充、放电曲线确定充电器的技术参数，按照这些技术设计出通用的充电器。
目前广泛使用的便携性二次电池主要有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂聚合物等几种，但是由以锂离子电池在实际生活中使用的最频繁。
在一些对电池的体积、能量密度、稳定性和使用寿命等要求较高的场合，锂电池越来越多的被人们所采用。
锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池。
作为一种小型轻量、容量高、对环境安全的新型电池，锂离子电池主要用于便携式一些现代设备中，如移动电话机、家用小型电器设备，随着这些电器的迅速发展，锂离子电池的生产及需求量也会与日俱增。
自1990年日加公司首次提出开发出里锂离子电池以来，各国的大公司先后推出了自己的锂离子电子产品，这些公司主要有日本的东芝、松下、三洋、汤浅，美国的杜拉塞尔和中国的几家公司等。
目前，全世界的锂离子电池市场规模主要由日本来体现。
1995年，日本的锂离子电池的市场规模占全世界锂离子电池市场规模的88.6%。
一种高性价比的11.1V锂电池充电器的设计方案
一种高性价比的11.1V锂电池充电器的设计方案引言 11.1V锂电池常用于涵道机、固定翼、直升机等航模中，具有放电稳定，工作温度宽；允许较大的充电电流、充电速度快，仅需1~2个小时就可以充满；无记忆效应；自放电率低，储存寿命长;能量高、储存能量密度大；输出电压高(单节锂电池的额定电压一般为3.6V。
而单节镍氢和镍镉电池的电压只有 1.2V)等优点。
但锂电池在使用过程中也存在娇气的一面。
在对锂电池进行充电时要防止过度充电，如果充电电压高于规定电压或充电电流大于规定电流，就会损坏锂电池或者使之报废。
在过充电的情况下，能量过剩锂电池温度上升，电解液将分解产生气体，使之内压上升而导致自燃或破裂的危险。
通常单节锂电池的终止充电电压为4.2V，精度控制在±1%之内，充电电流不大于1C(C代表充放电速率，1C代表电池正好在1小时内，充满电或放完电所要求的速率)。
锂电池在使用时也要防止过度放电，过度放电会导致电池特性及耐久性变差，可充电次数降低。
通常要求放电电流不大于2C，终止放电电压控制在2.4~2.7V左右。
充电电路结构设计分析 锂电池在充电过程中需要控制它的充电电压和充电电流并精确测量电池电压，根据锂电池电压将充电过程分为四个阶段。
每个阶段的需要用不同的电压和电流进行充电，下面以单节锂电池为例分别说明每个阶段的状态。
阶段一为预充电，先用0.1C的小电流对锂电池进行预充电，当电池电压≥2.5V时转到下一阶段。
阶段二为恒流充电，用1C的恒定电流对锂电池快速充电，点电池电压≥4.2V时转到下一阶段。
阶段三为恒压充电，逐渐减小充电电流，保证电池电压恒定=4.2V，当充电电流≤0.1C时转到下一阶段。
阶段四为。
18650锂电池组技术规格书
3电池过充保护功能：在P+与B-之间加上充电器，对电池充电，电池电压充到过充检测电压时，保护电路动作，切断充电通路，实现过充保护。
4电池过放保护功能：在P+与B-之间接上负载让电池放电，当电池电压下降到过放电压时，保护电路动作，关断放电通路，实现过放保护。
上海艾九能源科技有限公司
电池组技术规格书
型号：AJ-11.1V/15.6AH
生产日期：2011-11-03
一、电池主要参数：（具体可根据客户要求设计）
电池型号
全新进口索尼18650/2600MAH电芯
组合方式
三串六并
电池容量
15.6AH
电池组平均电压
11.1V
电池组输出电压范围
9V→12.6V
电池组充电电压范围
TSSOP-16
1
SEIKO
2
Q3,Q4
Silicon MOSFET
AO4407
SO-8
2
AOS
3
R1,R2,R3
Resistor
SMD 510Ω±5%
0603
3
YAGEO
4
R4,R5,R11
Resistor
SMD 10KΩ±5%
0603
3
YAGEO
5
R8
Resistor
SMD 1MΩ±5%
0603
5短路保护功能：当P+与B-短路时，保护电路会在5-50uS内迅速动作，切断通路，实现短路保护。
6过流保护功能：当V-端电压达（0.15±0.015V）时,保护电路会在5-15ms内迅速动作,切断通路，实现过流保护。
锂电池充电器的设计与制作
锂电池充电器的设计与制作【摘要】本电路专门为宜兴市2010年职业学校电子技能大赛设计，文章介绍一种基于89C2051单片机的锂电池充电器的设计与制作。
详细说明了充电器硬件设计与制作调试过程。
该充电器可以实时采集电池的电压、电流和电池过热保护，对充电过程进行智能控制。
【关键词】锂电池；89C2051单片机；充电控制；电池保护一、锂电池的性能特点锂电池是目前常用的二次电池，可以反复充电和放电，其对充电器的要求是：在电池电压较低时，应采用不大的电流进行充电，当电池电压在正常范围时，采用标准容量电流进行充电，当充电快结束时，充电电流限制在较小的电流上。
一般情况下，当电池电压小于3V时，充电电流应小于0.5C；当电池电压在3V-4.1V 之间时，充电电流大约1C（此处C指电池容量）；当电池电压接近4.2V时，充电电流为0.1C，进入涓流充电一段时间，就应停止充电。
当电池温度超出规定时，应停止充电以保护电池。
二、充电器的系统设计1.系统组成的设计作为技能大赛课题，电路系统设计时除了要考虑能良好实现上述锂电池充电的功能要求外，还要充分考虑技能大赛相关的知识和技能要求。
根据国家电子技能大赛的有关文件，其知识内容应涵盖：模拟电路、数字电路、单片机原理与接口电路、通信原理、传感器原理、电子测量技术、电子产品整机制造与装接工艺、Protel99 SE软件、C语言编程、电子装接工、调试工等应知内容；其技能内容应涵盖：元器件识读与检测、手工焊接、各种仪器仪表的使用与检测方法、单元电路装接与检测调试、电子电路读图方法、单片机电路装接与调试、检测等。
结合锂电池充电器的实际要求，本电路系统组成如图1所示。
（1）CPU控制采用89C2051单片机，考核单片机原理与接口电路相关知识；（2）稳压电源采用7805，考核稳压电源相关知识；（3）开关电源采用LM2576，体现新材料和和新知识；（4）电流控制与电压判别采用LM358，考核集成运放的基本应用。
基于专用PWM芯片的锂电池充电电路设计
8 | 电子制作 2021年05月比较快速的一类，随着锂电池在整个电池行业份额的不断增加，现在的大部分消费类电子产品，家用生活产品大部分都是采用锂电池作为供电电源。
当然随着锂电池应用越来越广泛，也带动了锂电池充电行业的加速发展，市场上的锂电池充电设备五花八门，比如有简单的恒压充电。
但符合锂电池充电特性的并不多，锂电池充电时应首先进行恒流充电，当到达一定电压时要转换为恒压充电，同时应保证电池不可过充，达到上述条件，才可一定程度上增强锂电池的使用寿命。
虽然市场上有相关锂电池充电的管理芯片，也具备恒流和恒压充电的特点，但电源转化效率不高。
利用恒流或恒压模式对锂电池进行充电，锂电池作为电源，对其进行恒压和恒流充电的电路装置也是电源，对于这类电源往往是以家用工频电源作为输入，通过不同电路结构转化成锂电池充电所需电压或电流值，电路结构可以采用线性电源，也可以采用其他方式，线性电源电路结构简单，市面上也有一些专门的线性电源专用芯片，很简单即可实现恒压输出，实现恒压充电，但电源部分转化效率低，能源利用率差，开关电源相对线性电源转化效率提高很多，有些可达到90%以上，极大的提高了能源利用率。
1 理论分析电路设计的锂电池充电电源主要针对通用3S 和4S 锂电池，输出标准电压分别是11.1 V 和14.8 V。
以3S 锂电池为例，标准电压为11.1V，满电电压是12.6V，对其充电的方式是，首先检测电池电压值，如果电池电压低于9V，首先进行恒流预冲，电流大小通常为设定电流的十分之一，以现在市场上现在5000到6000mAH 的锂电池为例，大部分充电电流在2A 左右，在预充电时，应以恒流200mA 进行充电，随着充电的继续，电压上升到9V 以后，进入标准出功率为33.6W，考虑实际情况并保有冗余，输出电压最大值设置18V，输出电流最大值为2.5A，即充电电路输出功率设计值为45W。
2 主要电路设计根据设计要求，高效率的实现锂电池恒流和恒压充电，并可进行智能切换，同时具有过充保护，充电电压电流可调。
锂离子电池通用充电器的设计
锂离子电池通用充电器的设计朱旋,欧阳名三(安徽理工大学,安徽淮南232001)摘 要: 本文设计一种通用锂离子充电器,只要用户手册上电池的特性参数和充、放电曲线与设计的充电器相同,就可以利用它进行充电,以克服专用充电器的不足。
关键词: 锂离子电池;单片机;充电器中图分类号:TH832;T M911.41 文献标识码:A 文章编号:1001-0874(2006)03-0010-03De si gn of Lithi um Hydr oni um Ba tte ry Cha rge i n Common U seZHU X uan,OU YAN G M ing 2san(Anhui University of Science and Technol ogy,Huainan 232001,China )Ab s trac t: The paper designs a s ort of lithiu m hydr onium battery charger in common use .A s l ong as the battery’s characteristic para meters and charge,discharge curves in user’s manual are identical with the designed charger,it then can be used f or charge,thereby overcom ing the deficiency of the s pecial charger .Keywo rd s: lithiu m hydr onium battery;SC M;charger 针对锂离子电池不同的型号、生产厂家、应用范围及极性,根据锂离子电池的特性及充放电曲线确定充电器的技术参数,设计一种通用的锂离子充电器。
1 系统技术参数 (1)设计框架为保证充电不对电池造成永久性的损坏,设计中考虑过流、过压和温度保护措施。
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11.1V锂电池充电器设计
【摘要】本文介绍了锂电池充电的控制方法，讨论了充电器的电路结构和软件设计思想。
该设计以ATmega8作为控制核心，对充电过程进行全面管理，通过对充电电流、电压的自动检测与调整，完成对不同充电阶段的精确控制及充满后的自动停充，实现了智能化充电。
【关键词】锂电池充电器；ATmega8；脉宽调制
1.引言
11.1V锂电池常用于涵道机、固定翼、直升机等航模中，具有放电稳定，工作温度宽；允许较大的充电电流、充电速度快，仅需1～2个小时就可以充满；无记忆效应；自放电率低，储存寿命长；能量高、储存能量密度大；输出电压高（单节锂电池的额定电压一般为3.6V，而单节镍氢和镍镉电池的电压只有1.2V）等优点。
但锂电池在使用过程中也存在娇气的一面。
在对锂电池进行充电时要防止过度充电，如果充电电压高于规定电压或充电电流大于规定电流，就会损坏锂电池或者使之报废。
在过充电的情况下，能量过剩锂电池温度上升，电解液将分解产生气体，使之内压上升而导致自燃或破裂的危险。
通常单节锂电池的终止充电电压为4.2V，精度控制在±1%之内，充电电流不大于1C（C代表充放电速率，1C代表电池正好在1小时内，充满电或放完电所要求的速率）。
锂电池在使用时也要防止过度放电，过度放电会导致电池特性及耐久性变差，可充电次数降低。
通常要求放电电流不大于2C，终止放电电压控制在2.4～2.7V左右。
2.锂电池的充电方法
锂电池在充电过程中需要控制它的充电电压和充电电流并精确测量电池电压，根据锂电池电压将充电过程分为四个阶段。
每个阶段的需要用不同的电压和电流进行充电，下面以单节锂电池为例分别说明每个阶段的状态。
阶段一为预充电，先用0.1C的小电流对锂电池进行预充电，当电池电压≥2.5V时转到下一阶段。
阶段二为恒流充电，用1C的恒定电流对锂电池快速充电，点电池电压≥4.2V 时转到下一阶段。
阶段三为恒压充电，逐渐减小充电电流，保证电池电压恒定=4.2V，当充电电流≤0.1C时转到下一阶段。
阶段四为涓流充电，恒压充电结束后，电池已经基本充满，为了维持电池电压，可以用0.1C甚至更小的电流对电池进行补充充电，到此锂电池充电过程结束。
3.充电器的硬件电路设计
本系统主要有微控制器、电压检测电路、电流检测电路、电池状态指示电路和充电控制电路组成，电路原理图如图1所示。
3.1 主控芯片
本系统采用ATmega8作为控制核心。
ATmega8是A VR一款高性能、低功耗的微处理器。
它采用先进的RISC结构，共有130条指令，大多数指令执行时间为单个时钟周期，具有32个8位通用工作寄存器，工作于16MHz时性能高达16MIPS；只需要两个时钟周期的硬件乘法器；8K字节的系统内可编程Flash；独立锁定位的可选Boot代码区；512字节的E2PROM；1K字节的片内SRAM；两个具有独立预分频8位定时/计数器；23个可编程I/O口；8路10位ADC；三通道PWM；实时计数器RTC；面向字节的两线接口；两个USART接口；可工作于主机/从机模式的SPI接口；片内看门狗定时器；片内模拟比较器等内部资源。
3.2 电压检测电路
由于ATmega8的ADC的参考电压设置为3.072V，而电池在充电过程中电压可以高达12.6V，因此需要将电池电压按比例缩小后才能送入ATmega8的ADC 口进行采集。
本电路由一个同相器和20K的可调电阻构成，电池电压输入到由LM324构成的同相器后，经同相器隔离缓冲后输出到20K的可调电阻，通过调节可调电阻使输入到ATmega8的ADC口的电压为电池电压的五分之一。
3.3 电流检测电路
电流检测电路由一个1Ω/1W的检测电阻和一个同相器构成。
充电电流在流经检测电阻时将产生压降，同过测量检测电阻的电压即可获知充电电流的大小，同相器起到隔离缓冲的作用。
3.4 电池状态指示电路
电池状态指示电路由一个绿色和一个红色的发光二极管构成，用来指示电池的状态。
红色和绿色发光二极管都亮为待机状态，未接入电池；红色发光二极管单独亮为预充电状态；红色发光二极管闪烁为快速充电状态；绿色发光二极管闪烁为恒压充电状态；绿色发光二极管单独亮为涓流充电状态，即此刻电池已经充满。
3.5 充电控制电路
充电控制电路采用PWM方式控制充电电压和充电电流，PWM的分辨率为9位，开关频率为2KHz。
在未接入电池时调节R1使BAT+端的电压为12.975V，当BAT+端的电压小于12.8V时表示电池已经接入。
R1还可以在充电结束时，提供涓流充电的小电流。
4.充电器的控制软件设计
在本控制软件中，控制程序采用多工序结构，将整个充电过程分为5个状态，在各个状态满足一定条件后，迁移到另一状态。
图1 电路原理图
图2 程序流程图
5.结语
实验结果表明，该充电器可安全地进行锂电池的快速充电，耗时约1h，比一般充电器（2～3h）的充电速度有显著提高，从而有效缩短了锂电池的充电时间。
参考文献
[1]康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分[M].高等教育出版社（第4版），2000.
[2]康华光，邹寿彬.电子技术基础数字部分[M].高等教育出版社（第4版），2000.
[3]张俊.匠人手记[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.
[4]Atmel公司.ATmega8.pdf.2004.
娄学辉，助教，主要研究方向：汽车电子技术、汽车维修。