智能充电器【文献综述】

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1、毕业论文文献综述通信工程智能充电器摘要：本文主要阐述了四种可充电的电池的原理、性能以及优缺点，还有电池的充电过程、特性和控制方法，智能充电器的几种设计方案。关键词：可充电电池；充电过程1.引言现代通讯设备、便携式电子产品、笔记本电脑、电动汽车、小卫星等普遍使用蓄电池作为电源,应用非常广泛。然而大多数设备中的蓄电池,只能使用专用的充电器,而且普通的充电器大多充电时间长,无法判断其充电参数和剩余的充电时间。而所谓智能充电器，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的电池进行保护，从

2、而防止过电压、电流和温度过高的一种智能化充电器[1]。所以对于智能型的充电器而言，它有了这方面的优势－相对于普通的充电器，可以对不同类型以及不同参数的电池进行一次性地比较统一的利用。当你出门在外，面对繁琐的电子产品时，你只需要携带一种充电器，就可以把多种电子产品集成化，免去了携带多种充电器的烦恼。这就是我要用单片机所设计的智能充电器，帮助大家解决生活上的烦恼。2.可充电的电池可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点，广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。目前，较多使用的电池

3、有镍镉（Nicd）、镍氢（NiMH）、锂电池和铅蓄电池，由于它们各自的优缺点使得它们在相当长的时期内将共存发展。根据不同类型的电池的充电特性不同，目前通常对不同类型，甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器，这在实际使用中有诸多不便。单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜的优点，已成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广泛的发展前景。单片机技术的应用，使得很多技术水平和自动化程度得以大大提高[2]。2.1常用的可充电电池现在对不同种类的可充电的电池进行介绍：2.1.1镍镉电池：

4、镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-CadmiunBatteries,Ni-CdRechargeableBattery）是最早应用于手机、超科等设备的电池种类，它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单。镍镉电池可重复500次以上的充放电，经济耐用。它的内部抵制力小，既内阻很小、快速充电，又可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，是一种非常理想的直流供电电池。但是镍镉电池中的镉对环境的危害特别大，由于人们使用充电电池的不得当，以及镍镉电池的“记忆效应”更使其寿命大大缩短[3]。一般使用

5、以下反应放电：Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2充电时反应相反。镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短。2.1.2镍氢电池：镍氢电池是有氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染。镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。其充电时化学反应如下：正极反应：Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-负极反应：M+H2O+e-→MH+OH-电

6、池总反应：M+Ni(OH)2→MH+NiOOH[4]2.1.3锂电池锂电池（锂原电池）和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。锂原电池的负极是金属锂，正极用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长，无记忆效应，快速充电等优点。其电池的反应方程有多种，以MnO2为例：正极上发生的反应为　　LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)　　负极上发生的反应为　　6C+XLi++Xe=====LixC6　电池总反应：LiCoO2+6C=

7、Li1-xCoO2+LixC6[5]2.1.4铅蓄电池常用的充电电池除了锂电池之外，铅酸电池也是非常重要的一个电池。它的优点是放电时电动势较稳定，缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下：正极：PbO2+2e+SO42-+4H+==PbSO4+2H2O　　负极：Pb-2e+SO42-==PbSO4电池总反应：PbO2+2

8、H2SO4+Pb==2PbSO4+2H2O[6]2.2电池充电特性对于镍镉电池来说，当恒定电流刚充入放完电的电池时，由于电池内阻产生压降，所以电池电压很快上升。此后，电池开始接受电荷，电池电压以较低的速率持续上升。在这个范围内，电化学反应以一定速率产生氧气，同时氧气也以同样的速率与氢气化合，因此，电池内部的温度和气体压力都很低。经过一些时间后，电解液中会产生气泡，这些气泡聚集在极板表面，使极板的有效面积减少，所以电池的内阻抗增加，电池电压开始较快上升。这