矿用便携仪表镍氢电池充电器.pdf

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1、媾点分(2014—04)·l09·DOI：10．13347／j．cnki．mkaq．2014．04．031矿用便携仪表镍氢电池充电器李晓刚(煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁大连116013)摘要：针对传统的矿用便携仪表镍氢电池充电器存在电池虚充满，充电时间长和有记忆效应的问题，提出了一种可为3节1．5Ah镍氢电池充电的充电器设计方案；充电器以MCP1631芯片为核心控制器，辅以放电回路形成脉冲充电器，还增加了温度检测、电压检测、充电电流检测功能。关键词：镍氢电池；脉冲充电；记忆效应；电池虚充满；MC

2、P1631中图分类号：TD679文献标志码：B文章编号：1003—496X(2014)04—0109—03Ni—MHBatteryChargerofMine—usedPortableInstrumentLIXiaogang(ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupShenyangResearchInstitute，Dalian116013，China)Abstract：Aimingattheissuesofbatterynotfullycharged，longch

3、argingtimeandmemoryeffect，whichexistsinNi—MHbatterychargeroftraditionalmine—usedportableapparatus．adesignschemetochargethree1．5AhNi—MHbatteriesisproposed．ThischargeriscreatedbyusingMCP1631ascorecontroller，supplementedbydischargecircuit，toformpulsecharg

4、er．Inaddition，thefunctionsoftemperaturedetection，voltagedetectionandchargingcurrentdetectionarealsoadded．Keywords：Ni—MHbatte,~~；pulsecharging；memoryeffect；pseudo—fullbattery；MCP1631镍氢电池在煤矿电子产品中应用广泛，由于各测到。本充电器的设计时，为保证充电的可靠性，采类镍氢电池充电器大多存在电量虚充满，充电时间用2种方法相

5、结合，结束快速充电后，以渐止充电方长和有记忆效应的缺点⋯。提出了一种镍氢电池式完成充电周期。充电器的设计方案，该充电器以MCP1631芯片为基2充电器功率拓扑电路础，采用脉冲充电方式充电，不仅解决了电池虚充满现象，缩短充电时间，还解决了由于电池使用不当造开关型稳压器中有多种功率拓扑结构，以SEP．成的记忆效应的问题，延长了电池的使用寿命。Ic结构较为常用，其有以下特点：1)电容隔离。由于输入与输出间的隔离，没有1镍氢电池充电曲线了直截通路，减少了功率元件的数目，同时使用充电充电电路检测到电池组接入，

6、就会有受控小电电路更加安全。流或调理电流流人电池组，充电周期开始。当每节2)初级电感转换器。SEPIC转换器在输入一侧电池的电压达到0．9V以上并且电池的温度达到有一个电感，它能平滑输入电流，减少了必要的滤波10℃，可以对电池组进行快速充电或大电流充电。器，降低了电源产生噪声。当电池达到其容量时，电池制造商推荐使用渐止3)低侧单开关。用简单的元件实现了电池充(top—Of)充电方式完成充电周期，通常不推荐对镍电电流的检测，同时也降低了开关管的复杂程度。氢电池进行涓流(tricklecharge)充电

7、J，这可能导4)成本低。在相同的充电功率下，SEPIC拓扑致电池过热，并降低电池寿命。确定何时结束快速电路与恒流充电电路相比，元器件尺寸小，电路充电有多种方法，常用有2种：一种是根据电池温度板的面积小，不需散热器件。的突然上升(+dT／dt)，一种是根据电池电压的细3功率电路微下降(一dWdt)。对于镍氢电池组电压下降很难检测到，因为电压的下降率非常小，尤其是采用较低图1为功率电路原理图，电路由2部分组成，其的充电率设计时。但电池的温升检测是比较容易检中一部为电流型充电电路，一部分为电池放电电路。·

8、110·烤鼻分(g45卷第4期)充电电路在4个充电阶段均得到使用，放电电路仅电流监测通过MCP1631的13脚完成；温度监测通在快速充电阶段得到使用。过图1中的TEMP完成。以上监测信息均送人单片充电电路由耦合电感L，开关管Q，隔离电容机不同的AD引脚，实现实时的模数转换，转换结果c，阻流二极管D，电容C及电流检测电阻R、作为单片机控制充电过程的依据，实现智能充电，保R。、RR组成；放电电路由电阻R和开关管Q：障充电的高效率以及充电过程的安全。在充电过程组成。开关管由