智能充电器设计报告

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1、目录引言11.电路组成21.1电源模块21.2数据采样模块21.3控制电路21.4充电方法21.4.1恒流充电法21.4.2阶段充电法31.4.3恒压充电法41.4.4快速充电技术41.4.5脉冲式充电法42、工作原理62.1电源电路72.1.1TOP225Y的结构、功能及工作原理72.1.2输入整流滤波电路82.1.3变压器设计92.2充放电电路92.3数据采样与转换电路102.4、温度传感电路122.5显示电路123、单片机软件设计143.1软件功能143.2流程图154、结论16参考文献17致谢32摘要

2、本系统以AT8952单片机为核心，使用大功率开关电源，利用ＰＷＭ脉宽调制产生可用软件控制的充电电源，以适应不同阶段的充电电流的要求。温度传感器对电池温度进行监测，并通过Ａ/Ｄ转换和实时采集电池的电压、电流，对充电过程进行智能控制，以判断电池到达哪个阶段，同时在适当时候对电池进行放电，并不断对电池的内阻进行实时监测，最后达到使用充电时间最短，对电池修复效果最好的目的。关键字：开关电源；铅酸蓄电池；智能充电器AbstractThesystemAT8952microcontrollercore,usinghigh-

3、powerswitchingpowersupply,useofavailablesoftwaregeneratedPWMpulsewidthmodulationcontrolofthechargingpowersupplytomeetthedifferentstagesofthechargingcurrentrequirements.Temperaturesensortomonitorthebatterytemperature,andthroughA/Dconversionandreal-timeacquis

4、itionbatteryvoltage,current,intelligentcontrolofthechargingprocesstodeterminewhichcellsreachthestage,whileattheappropriatetimetodischargethebatteryandkeepthebatteryreal-timemonitoringofinternalresistance,andfinallyreachedtheshortestchargetime,batteryrepairb

5、estpurpose.Keywords:switchingpowersupply;lead-acidbatteries;IntelligentCharger引言铅酸蓄电池由于它开路电压高、放电电压平稳、原材料丰富易得、价格便宜，获得了广泛的应用。随着科学技术的迅猛发展，铅酸蓄电池的品种不断地增多，性能不断地改进。在未来相当长的一段时间内，它的地位是无法被取代的。与此同时，自铅酸蓄电池发明以来，其使用寿命偏短，能量转换效率偏低等先天性弱点，长期未得到满意的解决。尤其是报废电池对环境的污染一直是很大的问题。解决上

6、述难题的德途径，一是尽早寻求出能取代铅酸蓄电池的新型能源，二是尽量延长铅酸蓄电池的使用寿命。因此，可再生修复、各种脉冲充电等成了提高铅酸蓄电池寿命的热门话题。研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。而且，传统充电器的充电策略比较单一，只能进行简单的恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率降低。另外，充电即将结束时，电池发热量很大，从而造成电池极化，影响电池寿命。1.电路组成1.1电源模块开关电源市电进入电源，首先要经过扼流圈和电容，滤除高频杂波和同相干扰信号。然后再经过电感线圈和电容

7、，进一步滤除高频杂波。接下来再经过由4个二极管组成的全桥电路整流（也有半桥等其他电路），和大容量的滤波电容滤波后，电流才由高压交流电转换为高压直流电。经过了交直转换后，电流就进入了整个电源最核心的部分：开关电路。开关电路主要由两个开关管组成，通过它们的轮流导通和截止，便将直流电转换为高频率的脉动直流电。接下来，再送到高频开关变压器上进行降压。经过高频开关变压器降压后的脉动电压，同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波，此外还会有1、2个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分。最后成为设备所需要的较为纯净的低压

8、直流电。它是近代普遍推广的稳压电源，具有效率高、电压范围宽，输出电压相对稳定等特点。1.2数据采样模块数据采样方案是利用AD0809模数转换芯片，对所需的四个点电压值采样，经过相应计算得出所需参数。由于AD0809采样值不能超过5V，所以必须经过了电阻分压，这是应该注意的地方。1.3控制电路选用AT89S52单片机，用于充电控制，数据采样、发送以及LCD显示控制。加上液晶显示，让系统更实用、更方便，