可编程智能充电器设计与实现(1)

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智能充电器设计报告

智能充电器设计报告

智能充电器(一)设计摘要本课题首先研究各种电池(包括常用的镍镉、镍氢、锂电池)的充电特性,为智能充电器实现最优充电算法提供理论依据。

根据各种电池的充电要求,设计以ATmega32单片机为系统控制器,开关式直流电压变换器为功率变换主电路的系统主体结构。

一个安全可靠高效的充电器就需要能够在电池的充电过程中能够严格的控制电池的充电电流、电压、温度等物理参数。

因此,智能型充电器包括恒流/恒压控制环路、电池电压监测电路等基本单元。

(二)系统设计本文设计的充电器包括单片机核心控制器、DC/DC功率变换电路、电压电流采样调理电路、温度及充电时间监控模块、128×64 LED 显示模块、RS232接口通信模块以及键盘输入模块。

充电器整体电路如图1。

系统如图所示:图1 系统结构图(三)理论分析(1)镍镉/镍氢电池充电原理及方法镍镉/镍氢电池的充电过程分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。

预充电:首先检测电池的电压是否达到 1.2V,若不到这个电压值,则对这电池应先用C/4小电流充电,使其满足进入快速充电阶段的充电条件。

快速充电:以1C至2C充电速率对电池进行恒流充电。

充电过程中,镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍,氢氧化镉还原为镉。

在这个过程中产生的气泡,聚集在极板两边,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大。

由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加。

如何判断快速充电状态的结束是最为关键的。

对快速充电状态转入补充充电状态进行控制的方法主要有定时控制、电压控制、温度控制和综合控制法等,我们采用综合控制法。

判定参数为:1、电压负增量,当-△V达到设定值时,可判定快速充电阶段结束;2、最大充电时间;3、电池温度达到温度门限。

当充电过程中达到三个参数中任一条件时都可认定快速充电结束。

补足充电:为了保证充入100%的电量,还应加入补足充电过程。

补足充电速率一般不超过0.3C。

在补足充电过程中,温度会继续上升,当温度超过规定的极限时,充电器转入涓流充电状态。

基于智能控制的智能充电桩设计与实现

基于智能控制的智能充电桩设计与实现

基于智能控制的智能充电桩设计与实现随着新能源汽车的普及,智能充电桩也逐渐得到了广泛应用。

与传统充电桩相比,智能充电桩在安全性、智能化程度和充电速度等方面都有明显的优势。

本文将介绍一种基于智能控制的智能充电桩的设计方案和实现过程。

一、智能充电桩设计方案1.硬件设计智能充电桩的硬件设计比较复杂。

设计时需要考虑到充电桩的安全性、耐用性和电量计算等因素。

我们主要从以下几个方面进行设计:(1)电源系统设计电源是充电桩的核心部件之一。

我们可以考虑使用交流直流双向充电桩,在电力供应充足的情况下,将直流电源送入电池,同时也可以将电池的能量通过交流电源供电网络供应给其他设备,从而实现充电和能量回收。

(2)智能控制系统设计智能控制是智能充电桩的关键部分。

我们可以利用单片机或嵌入式系统,编写控制程序来对充电桩进行智能化控制。

具体来说,我们可以采用微型计算机、可编程控制器等硬件平台,运用C语言、Java等高级程序语言进行编程,实现智能控制。

(3)通讯系统设计通讯系统是智能充电桩的外部输入输出接口,可用于监控电池充电状态、调整充电桩电参数、接收故障信息等。

我们可以使用GPRS、Wi-Fi等网络通讯方式,将充电桩与网络进行连接。

2.软件设计充电桩的软件设计也非常重要。

软件设计需要包括以下几个部分:(1)控制算法设计控制算法是智能充电桩的核心技术。

我们可以运用PID控制算法、模糊控制算法等复杂算法,将电池的充电电流、电压、温度等因素进行动态调整,实现智能控制。

(2)数据采集与分析设计我们需要对充电桩进行数据采集,包括充电桩的输入电流、电压、输出电流、电压等多个方面的数据。

同时,我们需要对这些数据进行分析,以便实现更加智能化的控制。

二、智能充电桩的实现过程智能充电桩的实现过程较为复杂,需要先进行试验验证,然后再逐步优化控制算法和软件设计。

1.试验验证试验验证主要是为了检验充电桩的性能和安全性。

我们需要通过实际测试对充电桩的各项性能进行评估。

基于单片机技术的智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计1. 引言智能充电器是一种利用单片机技术实现智能控制的充电器,它能够根据充电设备的需求,自动调节充电电流和电压,实现高效、安全、快速的充电过程。

本文将详细介绍基于单片机技术的智能充电器设计,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。

2. 智能充电器设计原理2.1 单片机控制基于单片机技术的智能充电器采用单片机作为控制核心,通过编程实现对充电过程中各种参数的监测和调节。

单片机具有高速、低功耗、易编程等优势,可以实现精确控制和智能化管理。

2.2 充放电管理智能充电器设计中重要一环是对锂离子等可再生储能设备进行精确管理。

通过监测储能设备的状态参数(如温度、容量等),可以根据设备需求自动调节输出功率,并确保安全快速地完成充放电过程。

3. 智能化算法设计3.1 全局最优算法为了最大限度地提高储能设备的利用率,智能充电器设计中应用了全局最优算法。

该算法通过对充电过程中的各种参数进行实时监测和分析,优化充电过程中的功率分配,使得充电器能够以最高效率完成充电任务。

3.2 自适应调节算法智能充电器设计中还应用了自适应调节算法,通过对设备需求的实时监测和分析,自动调节输出功率和电压。

该算法可以根据设备需求的变化进行动态调整,以提高充电效率和减少能量损耗。

4. 智能充电器设计实现4.1 硬件设计智能充电器硬件设计包括选择合适的单片机芯片、功率模块、传感器等元件,并进行合理布局和连接。

其中单片机芯片需要具备足够的计算性能和存储空间,以支持复杂的控制算法。

4.2 软件设计智能充电器软件设计包括编写控制程序、界面程序等。

控制程序需要实现对各种参数的监测、分析和控制,并根据设备需求进行动态调整。

界面程序可以提供用户友好的操作界面,并显示相关的充电信息。

5. 智能充电器的应用优势5.1 高效充电基于单片机技术的智能充电器能够根据设备需求智能调节输出功率和电压,以最高效率完成充电任务。

相比传统充电器,智能充电器可以大大缩短充电时间,提高储能设备的利用效率。

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

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 。

智能充电器的设计与实现

智能充电器的设计与实现

智能充电器的设计与实现作者:韩一平张明来源:《中国水运》2014年第08期摘要:随着越来越缺乏能源和空气污染的加剧,目前新的研究越来越重视交通电动汽车,作为电动车的核心部件:电池和充电器,其性能的好坏,直接影响到电动车的质量状况,由此可得,研究性能良好的智能充电器,会给经济和社会带来显著的和良好的效益。

关键词:能源污染智能充电器智能充电原理图1 智能充电曲线至今电池充电方法中较为先进的是智能充电,它的原理是充电曲线动态变化,使它可充电中能被电池接受。

du/dt 技术的引入,蓄电池可以根据充电的参数自动判断当它在充电过程中状态,如图1,使充电的电流的充电曲线一直处于在蓄电池可接受的动态变化,如果电池在充电状态下析出少量气体,电池就可以受到保护。

充电过程分析本课题是在三阶段充电的基础上,加上了预充电判断电池初始状态并结合PWM软件控制法,可以在多个阶段的充电控制。

具体的充电过程为:预充电、大电流充电、均衡充电和涓流充电。

预充电:快速充电一开始就对长一段时间没有使用电池的或新电池充电使用,会对影响电池的使用时间,所以,预充电的过程是,首先对电池充电用小电流,待充电到某一充电状态。

大电流充电:在这种模式下充电器是最大电池所承受的电流给电池进行充电,最大电流和电池容量有一定的关系,往往是和电池的数值容量有关系。

均衡充电:当大电流充电阶段结束时,还需要把不超过补充充电率0.3 C补足,因为电池并不是完全充满,因为大电流充电之后,会增加自身电压,所以需要补足此时的电压。

涓流充电:根据电池的断电压判断应电池处于哪一阶段。

当单片机的检测到电压比较低的时,就进入大电流快速充电,相对应的控制输出按输出相对的占空比脉冲波,在相对短的时间对电池,填充有相对大的量,而不会损坏电池。

当电池的电压上升到预定值时,这时候就达到涓流充电标准,在这个情况下,用对以较小的电流对电池充电。

硬件设计与实现1、总体设计要求和方案基本功能:①通过AD0809芯片转换输出,之后通过软件编程PWM控制MOS管输出迫性,实现一个PWM占空比控制的开关电源。

基于 PSoC 单片机的智能充电器设计

基于 PSoC 单片机的智能充电器设计

基于 PSoC 单片机的智能充电器设计随着人们对电子技术的日益追求,我们的生活中越来越多的设备都需要进行充电。

充电器负责提供合适的电流和电压,保证被充电设备安全、高效充电。

针对市场上常见充电器的不足,本文设计了一款基于 PSoC 单片机的智能充电器。

PSoC 单片机是一款高度集成的可编程系统芯片,可用于数字和模拟电路的设计和集成。

充电器的正常工作需要准确、稳定的充电电压和电流,因此设计首先采用了PSoC单片机的模拟信号采样和数字信号处理能力。

充电电流的控制采用的是开环控制,设定充电器输出电流,利用反馈电路测量输出电流进行调整。

智能充电器本身具有自行判断输入电源类型及电池状态的特性。

一般充电设备接口都是标准的 Micro USB 接口或Type-C 接口。

因此设计采用 Micro USB 和 Type-C 双接口设计,用户可以直接使用线缆连接电池进行充电。

智能充电器中还融入了许多保护机制。

例如:过恒流、过温度、过电压保护等。

当电池电压达到最高充电电压值时,充电器会自行停止充电。

智能充电器还具备 LED 指示灯功能。

当电池充电状态发生改变时,指示灯会亮起,指示电池当前的充电状态。

在没有充电时,智能充电器会自动断开输出端口,以避免设备损坏或危险事故发生。

总的来说,智能充电器的设计考虑了不同设备输入接口的需求,同时融入了超载、过烧、过电压等保护机制,保障了电池的安全。

此外还采用 PSoC 单片机的模拟信号采样和数字信号处理能力来实现充电电流的准确控制,大大提升了充电效率和安全性。

随着智能技术的不断发展,未来的充电器设计也将更加智能和创新,使得我们的生活更加便利和安全。

基于单片机技术的智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计摘要:随着移动互联网和智能设备的普及,用户需要充电器的需求量越来越大。

然而,传统的充电器存在安全隐患和充电效率低下的问题。

因此,本文基于单片机技术,设计了一种智能充电器,可以有效地提高充电效率,保障用户充电安全。

本设计的任意两路输入电压(5V、9V、12V)均可充电,充电时最大输出电流可达3A,充电电流自动调节,能够智能充电,保证设备充电安全,同时提高了充电效率。

实验结果表明,相比传统充电器,本设计具有更高的充电效率和更好的安全性能。

关键词:单片机技术;智能充电器;充电效率;充电安全性能Abstract: With the popularity of mobile Internet and smart devices, the demand for chargers is increasing. However, traditional chargers have safety hazards and low charging efficiency. Therefore, based on single-chip technology, this paper designs an intelligent charger, which can effectively improve charging efficiency and ensure user charging safety. Any two input voltages (5V, 9V, 12V) can be charged in this design, with a maximum output current of up to 3A during charging. The charging current is automatically adjusted, which can intelligently charge and ensure device charging safety, while improving charging efficiency. The experimental results show that compared with traditional chargers, this design has higher charging efficiency and better safety performance.Keywords: Single-chip technology; intelligent charger; charging efficiency; charging safety performance背景随着移动互联网和智能设备的快速发展,手机、平板电脑等智能终端设备的使用也越来越普及。

一种基于单片机的智能充电器的设计与实现

一种基于单片机的智能充电器的设计与实现

一种基于单片机的智能充电器的设计与实现作者:黄福明来源:《科学家》2016年第17期摘要本文设计实现了一种以单片机AT89C51为核心的智能电池充电器,可方便地实现多模式充电,包括涓流充电、大电流充电、预充电和均衡充电,具有较强的智能性,并具有良好的充电性能,实验结果表明,本充电器的充电效率高,调节时间快,可使蓄电池具有较长的循环寿命和较高的使用价值,能够满足不同类型的动力电池复杂充电的要求,具有良好的应用前景。

关键词单片机;铅酸蓄电池;智能充电中图分类号 TM91 文献标识码 A 文章编号 2095—6363(2016)17—0054—01随着能源缺乏和空气污染的加剧,目前新的研究越来越重视交通电动车,电池和充电器作为电动车的核心部件,研究具有良好性能的智能充电器,将会给经济和社会带来良好的效益。

电动车对电池的要求也高,为了研究性能更好的充电器,我们要找到一种最优的充电模式。

理论和实践表明,浮充电、均衡充电、预充电、大电流充电4种充电模式组合起来的充电方式可以达到较为良好的效果。

该课题研究单片机中的智能充电器,基于STC89C51基础的智能型快速充电器开发。

1智能充电过程分析智能充电作为目前较为先进的电池充电技术,其原理为使电池在充电过程中能够适应电流的动态变化,核心是引入了du/dt技术。

本文以传统充电方法作为基础,然后利用预充电的过程来对电池的初始状态进行判断,接着通过PWM软件控制技术,对多个阶段的充电进行控制,对充电电压、充电电流以及充电的时间来进行实时显示。

其主要的充电过程有预充电过程、大电流充电过程以及均衡充电过程和涓流充电过程。

1)预充电过程。

对于一个在很长的时间内都没有进行过充电的电池,如果在一开始的时候就进行快速充电,那么就会对电池的使用寿命带来影响,因此,我们在这里引入了一个预充电的过程,具体实现方法是:在充电之前,先用一个较小的电流对电池充电,待充电达到某一个要求时才进行下一阶段的充电。

智能充电器的设计与实现

智能充电器的设计与实现
事 领域 中造成 了一定 的 困扰 , 为 解决 这一难 题 我们 提 出了 以下观 点
和 实现 方式 。
我 们 运 用E P R OM , 每 次 程 序启 动 , 程 序 把 需要 的 部 分放 入 到
RAM , 来方便我们的设计调用。 在 调 试 数 据 时 ,我们 只需 要 改 动 EPROM中的 数 据 , 而 不 必 改动 我们 的 原始 程 序这 样 会是 我 们的 实
制各 类 电池的 充 电过程 、 检 测、 保 护和 故 障报 警。 充 电器 要 了解三 种 不 同的 电池 即: 铬镍、 镍氢、 锂 离子 的充 电特性 , 根据 不 同的 特性 控 制 不 同的 充 电状 态,锂 电池的 充 电方 式 是恒 流 恒压 , 铬 镍 电池和 镉 氢 电池 采用 了本次 设计 的 主要 控制 方法 即模 糊 控制 法 , 这 三种 电池
2 . 2 显示与按 键设计
显 示 部 分不 受 电源 主 板 控 制 。显 示 部 分 是 由 单片 机 8 9 c 5 1 来
实现控制, 它 为接 收 按 键信 息 , 传送 按 键 信息 至 主控 单片 机 c 5 0 4 ,
接 收 主 控 机 给 予 的 电压 ,温 度 反 馈 、故 障 反馈 和 实时 显 示 提 供 了 保证 。
2. 3 E 2 P RO M
电池 , 充 电方式 也会有 所不 同。 目前 国内的 充 电器大多 是没有考 虑这 个 问题 。 大多数 采用 的方 法 , 因为 电流小 , 所 以只 能拿 时间来 积 累, 充 电时 间漫 长 、 效率 低下。 在 使用 中, 这 种充 电方 式 直接 造 成了电池 使 用效 率低 , 使 用时间 缩短 , 可修复 和维 护性 差 等致命的 缺 点 , 在军

单片机技术智能充电器设计方案()(0001)

单片机技术智能充电器设计方案()(0001)

摘要本文设计的充电器主要是面向手机锂电池进行充电的智能充电器。

所谓智能充电器是指能根据用户的需要自主选择充电方式,并且在充电过程中能对被充电电池进行保护从而防止过电压、电流和温度过高的一种智能化充电器。

在设计上我们选择了简洁、高效的硬件,设计稳定可靠的软件,详细介绍了系统的硬件组成,包括单片机电路、充电控制电路、电压转换及光耦隔离电路,并对本充电器的核心器件—MAX1898充电芯片进行了较详细的介绍。

阐述了系统的软件设计,以C语言为开发工具,进行了详细设计和编码。

总体目标是实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性。

关键词:充电器、单片机、6N137、MAX1898。

目录第一章概述 11.1 单片机技术的特点及应用 11.1.1单片机的特点: 11.1.2单片机的应用: 21.2 单片机实现充电器功能的意义 2第二章充电技术 42.1 锂离子电池的特点42.2 智能充电器 52.3 设计的功能模块 6第三章设计思路分析73.1智能化的实现73.2电池充电芯片的选择83.2.1如何选择电池充电芯片83.2.2芯片MAX1898的特点83.2.3 MAXl 898的充电工作原理9第四章硬件电路设计114.1 主要器件114.2电路原理图及说明 13第五章软件设计165.1程序流程175.2 程序说明18第六章调试及检测206.1硬件调试206.1.1静态测试206.1.2联机调试206.2软件调试216.2.1程序的编辑、汇编(或编译> 216.2.2程序调试216.3系统调试226.4现场调试226.4.1标准条件下的电气特性、实验及判定226.4.2电气性能、实验方法和判定规则 236.4.3荷电保持能力246.4.4电池安全性能24总结 26参考文献27附录1:28附录2:28第一章概述1.1 单片机技术的特点及应用随着大规模和超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要,将微型计算机的基本部件:中央处理器<CPU)、存储器、输入/输出<I/O)接口、定时器/计数器等多种资源集成在一个半导体芯片上,使得一块集成电力芯片就能构成一个完整的微型计算机。

智能充电系统的设计与实现

智能充电系统的设计与实现

智能充电系统的设计与实现铅酸电池是目前大容量电池的主要品种,在通讯,交通,电力等部门得到了广泛的应用.但是因为充放电的不合理而损坏的铅酸电池占相当大的比例.所以一个好的充电系统不仅能提高电池的最大效应,同时也大大提高电池的寿命.在我们公司中,为了给2.4k逆变器设计合理的充电部分,我们单独设计了利用DSP进行控制的智能充电系统.一.充电系统的要求及设计思路:对于铅酸电池,根据资料显示,采用多段恒流,定压,脉冲的充电算法最有效.其充电过程曲线如图1.根据我们设计的逆变器的要求,对充电系统的要求为:1.充电电池为铅酸电池2.输入市电电压波动范围230V±30%.3.最大充电电流为100A,充电电压为13.8V±1%.4.充电过程为:多段恒流,定压,脉冲的充电算法.5.本系统具有过充,过流和断路保护功能.由于我们的充电电流很大,所以我们选择了以通过控制SCR来实现对充电电流和电压调整.在程式的设计中,我们采用了以增量式PID控制为核心的数字控制理论思想.其具体论述可参考以前RD REPORT的<<数字化UPS中convertor部分的探讨>>.二.各个阶段的充电思想以及注意的问题:1.恒流充电阶段:在恒流阶段,为了得到最理想的充电曲线,可采用多段恒流,在本程序中,只作了恒流值为100A的一种情况.而其他种情况均类似.在此阶段,我们以反馈的充电电流作为比较值与参考值100A作比较,得到ERROR值,通过比例控制,得到下一个周期SCR的导通角大小.由于此阶段对充电精度的要求不高,所以我们只采用了比例控制.在多段恒流充电过程中,开始充电的瞬间进行小电流的充电是有必要的,当电池很空的时候,由于电池可能已经处于受损的状态,这时采用小电流恒流充电,有利于激活电池内的反应物质,部分恢复受损的电池单元.当电池比较空的时候,可以用大电流恒流充电,使电池在短时间内冲入比较大的电量而不损坏电池.此阶段需要注意的几个问题有:(1)对比利系数的调节,当比例系数过大时,系统的振荡非常强烈,使得超调量过大,对电池找成的冲击也很大,同时会对反馈到DSP的充电信号产生严重的影响,甚至会烧毁DSP.(2),由于比例系数的不当,使得在输入的充电电压波动或是频率波动,都会对充电电流的大小造成影响,使得实际的充电电流与设定值有偏差,而波动范围在多大之内可以接受(防止变压器饱和或对电池造成损坏),有待于我们的继续论证.2.恒压充电阶段:在恒压阶段,我们对充电电流的大小不作控制,只对电池电压作控制,为了避免过充,我们对电压的精度要求较高,而采用了PI算法,具体的思路是我们以反馈的电池电压作为比较值和恒定值13.8V+0.05V作比较,得到ERROR值,通过PI控制,得到下一个周期SCR的导通角大小.当比例系数Kp越大,电流误差越小,但是系统的稳定性降低.Ki的数值对系统的稳定性非常重要,它较小的变化都会引起系统的振荡.在此过程中要注意的问题有:(1)当比例系数选取不当时,系统很容易从恒压阶段跳到另一个阶段,从而造成系统的振荡,严重时会出现对电池很强的过充冲击.(2)微分系数在这里对系统的稳定性很重要,(3)如果和恒流充电与脉冲充电的衔接不好,会使系统在两个阶段之间发生振荡.破坏充电过程的完整性.但是在实际的调试过程中,是不可能完全避免这种情况的.只能尽量减小,但是这对电池并没有什么影响.3.恒流充电与恒压充电的衔接:当系统从恒流阶段跳至恒压阶段时,会发生振荡,即系统在两种阶段间来回跳变,为了避免这种情况的发生,我们让恒流阶段结束电压13.8V和恒压点电压13.85V之间有0.05V的间隔,当一开始充恒流阶段跳至恒压阶段后,ERROR值为正,使得充电电流变得更大(第一次超过最大恒流值),但是此过程维持的时间很短,不会对电池造成损坏,当电池电压以超过13.85V,ERROR变负,系统就会以13.85V 为中心进行振荡,从而实现恒压充电,而不会频繁的跳回恒流阶段.但是当市电波动较大时还是会产生这种现象. 由于我们采用了增量式的表达法,通过调整增量部分来实现控制导通角,我们对控制角的大小的固定部分采用了全局变量,使得充电从一个阶段跳到另一个阶段时导通角的变化是连续的.这样也极大的减小了系统的振荡.4.脉冲充电阶段:当恒压充电的充电电流降到一定值以后,应改用脉冲充电,这不仅能加快充电速度,而且能使充入的电量更多.在进入脉冲充电后,可以用一个固定大小的导通角作为控制,但是此值要大于恒压充电最后一个导通角的值,这样由于充电电流瞬间变大,系统停止充电,因而关闭输出,电池电压回落,形成循环,此为脉冲阶段. 5.停止充电.当电池电压超过14.3V或低于10V时,系统停止充电.同时由于对电池电压和充电电流是实时监测的,这样可实现过充保护和断路保护.三.硬件线路的设计以及要注意的问题:整个充电系统的动作是DSP以电池电压和充电电流的反馈作为比较量,通过控制SCR的导通角,实现对输入市电电压和电流的控制,经过变压器变压整流后给电池充电.图2为我们的硬件线路原理图.图2 充电系统线路原理图由于此系统的核心是软体的控制算法, 可移植性较强,所以对硬件线路的要求较低.但是在实际硬件线路设计过程中也要注意以下几个问题.1.负载侦测线路的设计.由于充电电流波形比较窄,有效值大,而平均值小,而用来整流的二极管存在截至电压,以及开关阈值等影响使得用整流滤波得到的反馈电压与实际电流大小并不成线性关系.甚至有时得不到我们所要的值.在选用器件时我们要注意此问题.同时由于线路的输出是送到DSP的,所以线路输出要加入保护,但是如果PID控制不合理或者市电波动较大时,此处的输出会很大,所以不能用二极管与3.3V相接.最好用稳压管等措施.2.电池电压反馈的侦测线路.由于在充电时电池上的电压是经过变压器和整流后的波形与实际电池电压的叠加器波形可见图3.所以我们不能直接把此值送给DSP,要先把其交流分量滤掉,所以我们用一个简单的二阶滤波电路来实现此功能.但是在参数选取时要注意送入DSP的输入阻抗要和DSP内部的设置值匹配.同时由于整个线路的干扰很强,所以有必要在电池两端加一个3300UF的电解电容.图3充电电池电压波形(其中通道1为市电波形,通道2为电池电压波形)3.频率侦测线路.我们采用了7000系列机种的频率侦测线路作为我们的市电侦测,并以此作为控制SCR导通角大小的依据.对于现有线路,由于器件原因,使得送入DSP的波形并不是市电相位的准确再现,而是产生了一定的相移,为此需要我们在软体中进行矫正,或者通过修改线路来减小相移.在我们现有程式中是通过软体矫正的.另外由于线路的干扰,也很容易使得DSP误侦测,所以要在送入DSP处加滤波电容(104).4.SCR驱动线路及改进线路.在现有的线路中,我们是用两个单向的SCR控制市电的,所以有相同的两套独立的驱动线路.可以改用一个双向SCR,这样可以减少驱动线路,同时也能减少程式代码.为了减少系统的干扰情况,对整个SCR线路进行改进是有必要的.由于SCR工作时对电网的污染很大,这也是在我们设计过程中要考虑的问题之一. 5.变压器的设计.变压器的变比决定了系统的最小充电电压,而其输入阻抗和感值决定了可控的导通角区间.根据试验结果,对市电在90度左右作控制时系统的工作状态最合理,而能提供100A的电流也是设计的一个很重要的要求.对于用SCR控制的输出变压器,其余量要在35%以上.四.充电系统程式的设计我们的充电程序的编写采用了DSP控制芯片,为TI公司的TMS320LF2406.对于它的介绍可参考<<数字化UPS中convertor部分的探讨>>.具体的寄存器设置可参考程序.1.主程式设计.在主程序中,首先对DSP的寄存器进行初始化,然后开中断,启动TIMER,主程序进入BACKGROUND LOOP.等待中断进程的发生.图4为主程序的流程图.图4充电主程式流程图2.INT2程式的设计.在INT2中,我们安排TIMER2的工作频率为24K.则市电的每一个周期将被分为480份(频率为50Hz时),通过计算在一个市电周期内的计数个数即可计算出市电频率.如果我们提高工作频率,会提高整个系统的控制精度在24K时,若市电频率为50Hz,则SCR的最小控制角度为0.75度,如果频率提高为48K,那么SCR 的最小控制较为0.375度.但是由于我们设定的频率过高,而在TIMER2的周期中断中处理的指令过多,可能会发生中断嵌套,所以我们减少了对电池电压和电流侦测的采样数,正常时在每个市电周期应采样480个点,现在我们在程序中设置了指针,使得每个市电周期的采点数减少为原来的480/15个左右.由于我们在程序中对频率的处理采取了动态处理的办法,所以采样点数并不是固定的,而是随着频率的变化而作变动,480个点是我们在50Hz情况下得到的值.图5为INT2程式的流程图.图5 INT2程式流程图TIMER2的工作过程是这样的:每发生周期中断达到15次时,对电池电压和电流侦测电压进行采样.并进行累加.而对于每次周期中断,程序都会进行计数. 当计数值达到上次发生CAP中断得到的导通角大小时,程序会修改CMPR1-CMPR3的值,使得PWM输出为一脉冲群.用来驱动SCR.. 同时考虑到驱动SCR时,最好为脉冲群,所以我们设定脉冲的最大占空比为95%. TIMER2的输出和市电的关系可参考图6.图6 TIMER2输出与市电的关系(其中通道1为市电波形,通道2为CMPR1)3.INT4中断程式.由于我们把市电波形半波整流后作为CAP的输入,使得每一个市电周期结束都能被INT4中断程序捕捉到,当程序捕捉到此事件时,进行频率计算.而频率的计算依据就是TIMER2的周期中断次数.在每次CAP中断结束时,我们都会对用来计算周期中断次数的变量进行清零,这样我们就可以得到准确的频率,但是我们现有的程序中并没有读出CAPFIFO中的数据,使得频率的固有误差在0.3Hz左右. 在得到频率后,程式进行充电电流,电池电压的计算.根据这些结果,可判断出系统所处的充电状态,然后调用相应的PID控制子程式,计算出下一个市电周期的SCR的导通角.图7为INT4程式的流程图4.程式初始化过程中注意的问题.对于导通角的初始化,我们为了防止刚开始第一个导通角太大,或是溢出应控制的范围设定为180,大概在145度左右,同样为了防止发生中断溢出,我们初始ADC 的采样指针为15,而不是0.这样可以留出15/24KHz的时间来进行CAP中断的处理,防止了由于CAP中断程序的过大而使程序溢出.对于周期的保存值设定为960,即认为开始的第一个市电周期为100Hz,使得系统会调整输出为零.图7 INT4程式流程图五.充电试验结果通过前面的准备工作,我们制作了线路,用DSP实现了算法,并进行了调试.得到了预期的效果,基本上实现了充电系统的主要功能.下面我们给出了试验过程中一些关键的波形,来验证我们的设计.图8 开始充电瞬间波形(其中通道1为PWM1,通道2为反馈的充电电流波形)图9 恒流充电波形(其中通道1为充电电流波形,通道2为反馈的充电电流波形)图10 市电跳变Δ40V时恒流充电波形(其中通道1为充电电流波形,通道2为充电反馈电流波形)图11 频率跳变时恒流充电波形(60Hz—50Hz)(其中通道1为充电电流波形,通道2为充电反馈电流波形)图12 PID不当时恒压充电与恒流充电的振荡波形(其中通道1为时市电波形,通道2为充电电流波形)图13 脉冲充电波形(其中通道1为市电波形,通道2为充电电流波形)六.总结.通过试验,我们基本上实现了对铅酸电池充电的控制,能够对电池进行恒流,恒压,脉冲充电,并能够做出过流,过压的保护,对市电电压和频率在一定范围内的波动能够做出调整,使整个充电系统保持稳定.在精度上,基本上能达到预期的要求.并且实现了纯数字化设计,大大提高了系统的稳定性与可靠性.但是,由于条件限制,整个系统还有很多不完善的地方,主要变现在以下几个方面:1.没有均恒充电线路.均恒充电功能是使电量较多的电池少充电,电量较少 的电池多充电.2.没有温度补偿线路.由于环境温度升高时,电池所允许的浮充电压的阈值 逐渐下降,所以温度升高,应降低恒压充电的电压点.3.没有真正实现多段恒流充电.由于我们对电池的充电特性曲线并没有真正 了解,所以各个恒流充电阶段的电流值多大,并没有确切的数据.同时在恒压阶段,设定电压波动区间多大,能使得我们的程式更合理,以及能使电池在最短的时间内被充满,这都有待于我们的探讨.4.程式复杂,存在很多BUG.我们的程式只是一个试验程式,并没有严格对其 中的各种资源进行测试,存在很大的隐患.这些没有完成的方面还有待于我们在后续工作中完善.宋德孝2001/12/25。

基于单片机的智能手机充电器的设计

基于单片机的智能手机充电器的设计

基于单片机的智能手机充电器的设计一、引言在当今数字化的时代,智能手机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

而作为智能手机的重要配件,充电器的性能和安全性至关重要。

传统的充电器往往功能单一,充电效率低下,且缺乏智能化的控制。

为了满足人们对高效、安全、智能充电的需求,基于单片机的智能手机充电器应运而生。

二、设计目标与要求(一)高效充电能够快速为智能手机充电,缩短充电时间,提高充电效率。

(二)安全保护具备过压保护、过流保护、短路保护等功能,确保充电过程的安全可靠。

(三)智能控制能够根据手机电池的状态自动调整充电电流和电压,实现智能充电。

(四)兼容性兼容多种智能手机型号,具有广泛的适用性。

三、硬件设计(一)电源输入模块采用交流市电输入,通过变压器降压和整流滤波电路,将交流电转换为稳定的直流电。

(二)单片机控制模块选择合适的单片机,如 STM32 系列,负责整个充电器的控制和监测。

(三)充电管理模块采用专用的充电管理芯片,如 TP4056,实现对充电电流和电压的精确控制。

(四)电压电流检测模块通过传感器实时检测充电电压和电流,并将数据反馈给单片机。

(五)显示模块使用液晶显示屏或 LED 指示灯,显示充电状态、电量等信息。

四、软件设计(一)主程序负责初始化各个模块,设置充电参数,以及循环监测充电状态。

(二)中断服务程序处理电压电流检测模块产生的中断,实现过压、过流等异常情况的保护。

(三)充电控制算法根据电池的电量和充电状态,采用智能充电算法,动态调整充电电流和电压。

五、充电过程控制(一)预充电阶段当电池电量极低时,采用小电流进行预充电,避免对电池造成损伤。

(二)恒流充电阶段在电池电量较低时,以恒定的大电流进行充电,快速提升电量。

(三)恒压充电阶段当电池电量接近充满时,自动切换到恒压充电模式,确保电池充满且不过充。

(四)充电结束阶段当电池充满后,自动停止充电,防止过充对电池寿命造成影响。

六、安全保护机制(一)过压保护当检测到充电电压超过设定的安全阈值时,立即切断充电电路,保护手机电池和充电器。

新能源汽车智能充电管理系统设计与实现

新能源汽车智能充电管理系统设计与实现

新能源汽车智能充电管理系统设计与实现新能源汽车是未来智能交通的重要组成部分。

随着新能源汽车的普及,对智能充电管理系统的需求也日益增加。

智能充电管理系统可将充电数据集中管理,提高充电效率,为用户提供更加便捷的充电服务。

本文将介绍新能源汽车智能充电管理系统的设计与实现。

一、智能充电管理系统架构智能充电管理系统可分为三个部分:前端硬件、后端服务器和应用程序。

前端硬件包括充电桩、充电桩控制器和电动车控制器。

后端服务器主要负责数据接收和处理,应用程序则为用户提供充电服务。

1.充电桩充电桩是用于给电动汽车充电的设备。

充电桩通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分主要包括电源、LCD 显示屏、充电接口、充电桩控制器等。

软件部分主要包括充电控制程序、充电数据处理程序、通信程序等。

充电桩的设计需要考虑多方面因素,如安全性、可靠性、稳定性、易用性等。

2.充电桩控制器充电桩控制器是充电桩的核心部件,类似于电动汽车中的中央处理器。

控制器主要负责控制充电桩的功能和操作,如充电功率控制、充电时间控制、电动汽车状态检测等。

控制器还需要与后端服务器和应用程序进行通信,实时传输充电数据。

3.电动车控制器电动车控制器与充电桩控制器类似,是用于控制电动汽车的核心部件。

控制器主要负责控制电机的转速和转向、电池的电量管理等。

电动车控制器和充电桩控制器需要相互协作,以实现充电操作。

4.后端服务器后端服务器是智能充电管理系统的核心部件,负责接收充电数据、处理数据并储存数据。

后端服务器需要支持高并发和分布式架构,以保证系统的稳定和高效。

后端服务器还需要实现数据加密和防止黑客攻击等安全机制。

5.应用程序应用程序是智能充电管理系统的用户界面,为用户提供充电服务。

应用程序需要支持多种平台,如手机应用程序、Web 应用程序等。

用户可以通过应用程序查询充电桩位置、充电状态、充电费用等信息,并进行支付、预约等操作。

二、智能充电管理系统实现智能充电管理系统的实现需要涉及多个技术领域,如嵌入式系统、网络通信、数据库管理、Web 开发等。

智能充电器的设计与实现

智能充电器的设计与实现
解 决的途径 。
补 足 ,因 为 电池 并 不 是 完 全 充 满 ,因 为 大 电 流 充 电之 后 ,会 增 加 自身 电压 ,所根 据 电 池 的 断 电压 判 断 应 电池 处 于 哪 一 阶 段 。 当 单 片 机 的 检 测
4级 中断 结 构 ,全 双 工 ,4个 外 部 中 断 。
最高运作频率 3 5 MH z ,6 T / 1 2 T可选 。
3 、 主 充 电 源 电 路 设 计
硬件 设计 与 实现
1 、 总体 设 计 要 求和 方 案
1 2 V 电 源 稳 压 接 头 作 为 直 流 电 源 在 左 边 接 入 电 路 ,电 感 L、电 容 器 C 3 、二 极 管 D 和场效应 管 ( MO S F E T ) 构 成
作 为 电 动 车 的核 心 部 件 :电 池 和 充 电 器 ,其 性 能 的 好 坏 ,直 接 影 响 到 电 动 车 的 质 量 状 况 , 由此 可 得 ,研 究性 能 良好 的 智 能 充 电 器 ,会 给 经 济 和 社 会 带 来 显 著 的 和 良好 的 效 益 。 关 键 词 :能 源 污 染 智 能 充 电 器
基 本 功 能 :① 通 过 A D 0 8 0 9芯 片 转 换 输 出 ,之 后 通 过 软 件 编 程 P WM 控 制
B U C K 电路 。在工作 过 程 中 ,在 工 作过
程 中 ,当高 电平 脉 冲的 P W M 控 制 信 号 出 现 ,则 场 效 应 管 的传 导 , 电 感 L电 流 增加 ,电容 C 3充 电 , 降 压 转 换 器 的 能 量连 续存 起来 , 电池充 电在 电感 L 2通 过 时 ,反 向偏 压 二 极 管 截 止 了 续 流 。持 续 时 间之 后 的高 电平 脉 冲的P WM 变 为 低 信 号 ,场 效 应 管 截 止 , 电感 L电 流 在 下 降 ,二 极 管 导 通 是 电 动 势 的 原 因 ,存 储 电 荷 的 L和 C 3给 电 池 充 电 。 在 P WM 信 号 的 持 续 时 间 ,P WM 信 号 和 一 个 高 电 平 脉 冲 的 低 电 平 到 达 再 次 使 MO S F E T

可编程电池充电器设计

可编程电池充电器设计

可编程电池充电器设计刘洋;王剑【摘要】为实现对不同充电方式的可编程控制的目的,采用由BUCK电路、STC12C5A60S2单片机和上位机软件组成的可编程电池充电器设计方案。

通过对通用充电器与可编程电池充电器对锂电池充电测试结果的对比分析表明,本设计能够实现恒流、恒压以及混合多段式充电,合理控制充电过程能更好的利用电池的容量。

本充电器可用于研究不同电池的最佳充电方案。

%In this paper, in order to operate at different charging modes by programmable controlling, the design of a programmable battery charger including BUCK converter, STC12C5A60S2 MCU and computer software, was proposed. The charging test of lithium battery show that the charger has a great charging performance in constant current, constant voltage and multistage modes. Moreover, its capacity can be largely improved by controlling the charging process reasonably and this charger can also be used to study the optimal charging strategy of different batteries.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)012【总页数】4页(P128-130,134)【关键词】BUCK电路;单片机;上位机;充电器【作者】刘洋;王剑【作者单位】四川大学电气信息学院,四川成都 610065;四川大学电气信息学院,四川成都 610065【正文语种】中文【中图分类】TN709随着电力电子技术的飞速发展,现代各种电子设备都朝着轻量化和便携化发展。

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可编程智能充电器设计与实现目录一、系统总体方案设计-------------------2二、硬件模块方案设计论证---------------3三、理论分析与设计---------------------6四、程序设计---------------------------7五、总结-------------------------------8六、参考文献---------------------------9摘要:本系统是基于STC12C5A60S2单片机为控制核心,利用单片机内部 PWM脉宽调制产生可用软件控制的充电电源。

整个系统控制的过程中,首先检测电池加入电路后,电池进入充电过程,充电过程分为预充电过程(涓流充电),恒流充电过程(大电流充电),恒压充电过程三个过程,其中预充电过程三分钟自动跳入下一过程及恒流充电过程,当达到系统设定的电压阀值系统自动进入恒压充电过程,由于电池自身性能因素,当电池两端电压稳定后其电流会慢慢减小,当电流小到一定值时通过单片机判断充电已完成关断充电电压停止充电。

整个系统具体由恒压电路、恒流电路、电压/电流采集电路、单片机控制电路(包括单片机内部A/D采集电路)、及数码管/LED显示电路。

关键词:STC12C5A60S2单片机,LED显示,恒压、恒流电路,电流采集电路1、系统方案总体设计1.1系统组成部分整个系统具体由恒压电路、恒流电路、电压/电流采集电路、单片机控制电路(包括单片机内部A/D采集电路)、及数码管/LED显示电路。

电流采集部分通过用LM324运放搭建的减法器电路,以有效、正常放大差模信号,合理抑致共模信号,采集采样电阻两端的电势差,进而得到电路电流值。

恒压电路和恒流部分(电路中的电流以小阻值的采样电阻的电压形式使用)都采用低速低功率高增益的集成四运放LM324构成简单的比较器电路和反馈回路,以实时监控充电电压和反馈电压值来实现相对恒压效应,同时此处反馈回路具有良好的抗共模干扰能力。

恒压恒流部分通过二极管IN4148 单向导通特性,进行耦合,实现电路的整体完善控制。

如下框图:1.2系统方案的实施系统上电开始,通过按键设置充电电压及恒流充电时的电流值(初始化时没有通过按键设置,系统将默认设置我们认为的最佳值)。

初始值设置后,系统将检测是否有电池加入电路,主要通过电压采集口电压值来检测,没有检测到电池红LED灯亮。

当有检测到电池后,蓝色LED灯亮,说明系统开始给电池充电,先给电池小电流110mA充电三分钟,即涓流充电过程持续三分钟,然后系统自动进入恒流充电过程,大电流快速充电,其中大电流值可以通过按键设置,当检测到电池电压达到一定值后,自动转入恒压充电模式,当电池两端的电压恒定时其电流会慢慢减小,如果检测到电流值小于10mA时系统会将充电电压关断。

此时我们可以认为电池充电完成,停止充电。

整个过程中两个四位数码管分别显示检测电流值,电压值。

2、硬件模块方案设计论证2.1 MCU按键、显示电路方案选择共阳数码管显示部分通过两片74HC595和单片机连通进行控制,两个 LED直接加到单片机P2.3,P2.2上显示电池充电与否,采用共阳连接,按键同样直接加在两个单片机I/O口上。

12单片机P1口的特殊功能,其中P1.3, P1.4是PWM脉宽调节输出口,分别输入系统所需控制电压、控制电流的信号, P1.0、P1.1两口采集电池两端充电电流和电压,并在数码管上显示。

单片机部分仿真图2.2 PWM电压转换模块及调理(调节)方案本系统中的DAC转换电路模块由STC12C5A60S2单片机自带的两路脉冲宽度调制PWM输出进行相应阻容滤波之后得到想要的直流有效电压值,在将此两路有效电压值输入、匹配至模拟功能电路之前还需加一中间缓冲跟随器电路进行阻抗的变换。

其中PWM0为提供充电电路恒定电压参考值,PWM1为提供充电电路恒流(限流)充电参考值。

两路PWM,一路PWM调节充电电压;另一路PWM则控制着电流,其是稳定不动的,通过与充电电流实时进行准确比较,以充分实现恒流充电模式,当然在此设计中,绝对恒流是相对而言很难实现的,在控制充电电流范围内有些许小的电流波动还是本系统所能许可的。

就此DAC转换方案,相关的电路原理图如下所示。

2.3 ADC 转换模块及调理(调节)方案系统中的ADC采样电路模块同上也是借助STC12C5A60S2单片机自带的8路10位高速AD转换器,其处理速度可达250KHZ(25万次/秒)。

8路电压输入型A/D,可以做相关温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。

其上电复位后P1口为弱上拉型I/O口,用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换,不需要作为A/D转换使用的口可以继续做为I/O口使用。

STC12C5A60S2系列单片机的ADC是逐次比较型ADC。

逐次比较型ADC由一个比较器和D/A转换器构成,通过逐次逻辑,从最高位(MSB)开始,顺序地对每一输入电压与内置D/A转换器输出进行比较,经过多次比较,使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。

逐次比较型ADC转换器具有速度高、功耗低等优点。

此电路系统中仅占用其中二路ADC转换;其中一路ADC采样充电电压值,由模拟充电功能电路输出直流电压值,在其端口再接一中间缓冲电压跟随器电路以进行阻抗变换后将其输入给MCU信号调理电路,并通过显示系统实时进行显示和监测;另外一路ADC采样充电电压转电流值,在此采样电路中,优先选用由运放组合而成的减法器电路,将其加至取样电阻两端实时同步采样电压,经运算、变换后便可得出充电电流值的大小。

同时,减法器采样电路的巧妙设计也起到正常、有效放大差模信号,合理准确抑制共模信号的作用。

依据以上ADC转换方案,其设计电路原理图如下所示。

2.4 恒压、恒流模块及两者耦合电路模块2.4a恒压模块本系统上电初始时刻,由外部提供低直流10V电压来为充电系统模拟部分供电,后经功率复合管电路以放大系统电流,提高其带负载的能力。

而后又进一步通过电阻分压,反馈一电压值连至电压反馈的运放的反相端,而与之同步进行的由MCU产生的PWM0进行阻容滤波后输出可调的低直流电压值,并接至于电压反馈的运放同相端;二者恰到好处的组合成由运放构成的简单比较器电路模块,使得输出受控于同相端与反相端电压值大小的比较,以此来实现充电过程中恒压电压充电的要求。

当运放同相端的电压值大于运放反相端的电压值时,运放输出端一接近于运放供电正电压值;反之,运放输出端一接近于运放供电负电压值。

具体恒压电路设计调理原理图如下所示。

2.4b 恒流模块充电过程中,通过减法器实时采样充电电流,而后以电压的形式反馈至电流反馈的运放的反相端,通过与由MCU产生的PWM1进行阻容滤波后输出可调的低直流电压门限值进行精准比较,以充分实现由限流而导入的恒流充电。

当其充电电流反馈电压值大于限流门限电压值时,借助此处IN4148二极管单向导通特性来实时动态调整充电电压,同步均衡和限制充电电流的增加已达到限流、恒流的目的。

从而,便可确保“恒流”、“恒压”充电模式的顺利进行。

2.5 模拟部分整体电路图3理论分析与设计3.1参数要求MCU通过两路PWM脉宽调节(一路控制系统电压,一路控制系统电流)经电阻,电容滤除相应纹波输出直流电压输入系统,通过NPN型三极管9013,和NPN型大功率复合管TIP122将系统电流放大,大大增强带负载能力。

电压调节部分为MCU一路电压输入后经过运放电路构成的并联负反馈电路变为输入可调,其中反馈电阻和输入阻抗视输出电压范围而定。

电流调节部分由减法电路,采样电阻,与电压调节部分耦合电路(通过在两个运放的输出端接上单向导通的二极管IN4148耦合)。

MCU输入控制的两路电压,分别加入电压调接部分、电流调节部分,整体调节整个系统。

3.2 参数监控MCU通过自身AD采集电池电压和充电电流,实时监控电压电流值,当最大电流过大时,可以通过按键将其电流降低,防止电池充电电流过大损坏电池,同时检测到电流小到一定值时,系统自动关断后,显示电流的数码管显示为0。

通过LED灯与数码管反馈显示电路运行的状态具有良好的人机交互界面,读取信息效果较为明显。

3.3 系统稳定性,完全性分析系统通过12单片机智能控制,程序设置了充电电压阀值,电池不会过电压充电,同时电流也是经过12单片机智能控制,先设置小电流充电,很多电池长期不用或过放后一开始就大电流充电会影响电池的寿命智能控制三分钟后才开始大电流,当电池电压达到阀值电流自动慢慢减小,当电流小于10mA关断充电电压。

模拟电路中加入多种反馈,基本具有自动调节功能,系统在实验室的环境下能很正常的运行。

4软件设计4.1程序结构框图5 总结学习上:通过此次可编程智能充电器的制作,我们熟悉的掌握了运用12C5A60S2单片机实现AD数据采集及PWM脉宽调节输出电压信号,在模拟电路部分实现了恒压电路与恒流电路相结合,理解了恒压恒流的工作原理,以及反馈电路的作用,不过很大程度的不足就是我们只会读懂原理图,具体元件参数的设计在很大程度我们还只是凭着感觉一个个慢慢调试,直到达到我们认为理想的效果。

感觉模拟电路设计部分还存在很大问题。

团队合作上:一个团队要想合作做出一个很好的作品,队员的配合很重要。

在此次可编程智能充电器的制作中,我们团队有好的一面也有不好的一面,在某些问题上出现分歧,太容易出现情绪高涨的时候,这个是一个团队能否很好的完成一部作品的关键因素,我希望我们以后会改掉,还有就是一定要注意说话的语气,这个对团队的合作也有影响。

不过总体上我们团队在此次合作上比较愉快,也较好的完成了作品。

附录:参考文献[1]:彭琦著模拟电路分析基础[M] 湖北科学技术出版社,2011[2]:康华光著电子技术——模拟部分(第五版)[M] 高等教育出版社,2005[3]:STC12C5A60S2系列单片机器件手册。

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