一种基于单片机的智能充电器的设计与实现

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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。

2）大电流充电。在大电流充电过程中，根据电池所能够承受的最大电流来选定充电器，电池所能够承受的电流则是通过电池的数值容量来确定的。电池的起始状态和电池的容量往往影响到充电时间，在一段相当短的时间中的电压迅速增加充进尽可能多的电量。