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单片机智能快速充电器设计(框图+原理图+电路图+流程图) 第3页

更新时间:2010-6-13:  来源:毕业论文
单片机智能快速充电器设计(框图+原理图+电路图+流程图) 第3页
其流程如图6所示。
4.1、初始化
在程序的初始阶段应首先对MC68HC908SR12单片机进行初始化操作,包括设置I/O端口的输入输出状态,设置PLL锁相环电路参数,设置TIM定时器参数等等。
4.2、预处理
预处理阶段是进入快速充电前的准备工作。
程序初始化后,首先利用MC68HC908SR12单片机的内部温度传感器检测环境温度。环境温度过低或过高时,均不能够对电池进行充电,否则将损伤电池。例如:锂离子电池(Li+)的适宜充电温度范围在2.5℃~50℃之间。
然后,设置A/D转换参数和通道,检测电池的端电压。将检测数据同理论经验值比较,判断电池的类别以及是否连接正确。对端电压低的电池,采用短时间的脉动电流充电,这样有利于激活电池内的化学反应物质,部分恢复受损的电池单元。对端电压在标称范围内的电池选择相应的充电控制模块和算法,对端电压不在标称范围内的电池,软件自动将其剔除。

4.3、快速充电
按预定的充电控制模块和算法设置MC68HC908SR12单片机PWM的控制寄存器PWMCR、时钟寄存器PWMCCR以及数据寄存器PWMDR0~PWMDR2,打开中断使能位,开始快速充电。
快速充电时,MC68HC908SR12单片机必须不断检测以下几项关键技术指标:电路是否出现断路、电池是否出现不均衡现象、电池是否达到规定的安全电压、电池是否温度过高、电池是否满足-△V或△T/△t条件。
其中电池的断路主要通过检测采样电阻Rsense上的电流大小来判断。而且为了避免误判断,应该反复检测。当出现断路时,应重新返回预处理阶段。断路的判断时机应该在电池端电压已经达到预定值的情况下进行,否则在电池端电压没有达到预定值的情况下,充电电流比较小,可能出现误判断。
均衡充电是本智能充电器的另一个重要特点。在充电的过程中,由于电池的质量不相同,容量小、质量差的电池端电压在充入相同电量后会出现电压增长比另一个电池多的情况,如果不采取措施,它们的电压差将会增大,以至其中一个电池很快达到规定的安全电压,充电过程也将被迫停止。此时应该停充电压高的电池,即均衡充电。这样有利于恢复电池内受损的单元,使充电过程能顺利地进行下去。
电池的端电压检测使用MC68HC908SR12单片机的片上10位高精度A/D模块,采用中断控制方式,这样可节省MC68HC908SR12单片机在A/D转换期间的等待时间。端电压检测的数据,通过充电算法计算电池的电压负增长-△V是否满足快速充电终止条件,时实修改MC68HC908SR12单片机PWM的输出参数,控制充电电流的大小。
电池的温度检测在端电压检测之后进行。MC68HC908SR12单片机通过设置不同的地址编码(A1A0),访问相应的数字温度传感器毕业论文http://www.Lwfree.cn/    LM92,读取温度数据,通过充电算法计算电池的温度变化率△T/△t是否满足快速充电终止条件,时实修改MC68HC908SR12单片机PWM的输出参数,控制充电电流的大小。
为了防止电池被冲坏,在电池电压到达最高端电压Vmax或最高温度Tmax时应立刻停止充电,否则会损坏电池。

4.4、涓流充电
快速充电结束后,MC68HC908SR12单片机自动转入涓流充电模式,补偿电池因自放电而损失的电量,这样可使电池总处于充足电的状态。

5、结束语
经过几个月的设计和调试,以MC68HC908SR12单片机为控制核心的智能快速充电器已能正常工作。由于SR12具有良好的性能价格比,将其特有的模拟电路模块、高精度A/D转换、I2C总线接口以及高速PWM等功能运用到充电控制中,有效使用了SR12的片内外功能,增加产品的智能化和实用性,节省了产品的开发时间和费用,降低了生产成本,同时也提高了产品的一致性和可靠性。

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