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快速充电路开发

发布时间:2020-07-01 02:24:47 阅读: 来源:焊锡机厂家

摘要:用PIC16C74单片机实现对电池组的快速充电,并对3个快速充电方案进行了比较。

本文引用地址: 关键词:单片机 快速充电 电池组

随着对便携产品需求的增加,充电电池的应用也越来越广,有许多家公司生产了快速充电控制芯片,如Maxim的Max712、713、846、2003;AD公司的ADP3810、3811;Liner公司LT1505等,但因我们的产品已经定型,无法增加新的控制芯片。我们研制的便携仪器使用可充电电池组(8节NiMH电池串联),采用0.1C充电16小时,充电时间长,使用不便。为方便使用需要增加快速充电功能。在几乎不增加成本的情况下,我们利用原有PIC16C74芯片的AD功能,研制了快速充电器。

PIC16C74是低功耗、高性能、CMOS、8位微处理器,含8级堆栈,多个内部及外部中断源,采用一种先进的RISC结构,与其他同类型8位微处理器相比,可达到2:1的代码压缩如4:1的速度提高。PIC16C74含33个I/O口,3个定时/计数器,串行通信口,同步串行口,8通道高速8位A/D,4KX14ROM,192个字节RAM,看门狗定时器,输出口具有较强驱动能力。

快速充电器原理图见图1。

其中:VAD1正比于电池电压

VAD2正比于充电电流

Change端控制充电电流

DC+,DC-接外接电源

BAT+,GND接电池

CPU通过采集电池电压、充电电流信号,通过Charge端进行充电控制,电池组为8节1.2Ah NiMH电池串联组成。

具体充电方案有3个:

1.限时充电

充电器为DC13V 500mA电源,连续充电3hr后,断开充电电源。经测试,电池组放电容量约为1.15Ah(放电电流约为1A),电池寿命大约可达200次。批量生产时要求器应有较好的一致性。

2.连续充电

在开始充电的2-5分钟内,MOS管断续导通,进行电池预充电,而后MOS管一直处于导通状态(为安全起见可设一最长充电时间)。当电池电压大于12V时,MOS管断续导通,充电到12.8V后结束充电(设一最长充电时间)。经测试,电池组放电容量约为1.2Ah(放电电流约为1A),电池寿命大约可达300次。批量生产时要求充电器有一定的一致性。

3.断续充电

在开始充电的2-5分钟内,MOS管断续导通,进行电池预充电,而后开始快速充电。快速充电过程中,通过控制MOS管的通断,使充电电流小于1.2A,当电池电压上升过快时也应减小充电电流,一旦电池电压不上升后,快速充电即告结束,再经涓流充电一段时间后结束充电。若在1小时内电池电压仍小于8V,则停止充电并报警,此时应检查外接充电电源、充电电路和电池组是否损坏。整个充电过程可根据需要控制在1.5小时至3小时。测试结果见表1。 表1 断续充电测试结果

充电时间(h) 放电容量(Ah) 电池寿命(次) 1.5 1.2 约300 3 1.22 大于300 3个充电方案的比较见表2。 表2 充电方案比较

方案1方案2方案3充电时间331.5-3放电容量Ah1.151.21.2-1.22电池寿命较短中较长占用CPU时间较少中较多对外接电流要求较严中较松安全性较差中较好复杂程度低中高结语

在具体设计时应根据不同的侧重点选择充电方案。

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