多功能快速充电器,Quick Charger
?多功能快速充电器,Quick Charger
?本装置是一个带放电功能的全自动快速（１小时）恒流充电器，它具有放电、充电、快充结束自停等功能，快充结束后有声、光提醒，并能自动转为涓流充电。下面介绍该装置的工作原理及制作方法。
?工作原理：
?工作原理如下图所示。它以ＩＣ２（ＣＤ４０６０）为核心组成控制电路。ＣＤ４０６０内部电路由两部分组成：一部分是１４级分频器，其分频系数为１６～１６３８４（由Ｑ４～Ｑ１４输出）。另一部分是振荡器，由外接电阻和电容构成ＲＣ振荡器。本装置由Ｃ４、Ｒ２、Ｒ３和ＩＣ２内部电路组成振荡器。
?接通充电器电源开关Ｋ，由Ｃ３、Ｒ１组成上电复位电路使ＩＣ２复位，ＩＣ２开始计数，Ｑ４～Ｑ１４输出为低电平，Ｔ３导通，由Ｄ５～Ｄ７、Ｔ３、Ｒ８组成的恒流源工作，电源通过Ｒ８、Ｔ３、Ｄ８、Ｊ１－２常闭
Qualcomm平台充电总结 1．锂离子电池充放电特性 1.1. 锂离子电池充电电压的上限必须受控制，一般不超过4.2V。(视具体情况，一般控制在4.10V－4.35V不等） 1.2.单体电池充电电流通常限制在1C以下。 1.3.单体电池放电电流通常控制在3C以下。 1.4.单体电池放电电压通常不能低于 2.2V。 电池电量与电压对照曲线 2．充电通路晶体管的控制和功率限制 外部通路晶体管的控制驱动器包含在了PM IC中；这个驱动的输出可以内部晶体管应用，也可以通过CHG-CTL-N脚供外部应用。如果需要的话，一般操作时PM IC使用通路晶体管的闭环控制来校准VDD电压，快速充电（恒流充电）时的检测电流（IDET），或者充电最后状态的电池电压。通路晶体管的阻抗也被增加以用来过流保护。 控制通路晶体管同样允许用来过热保护：PM IC通过电压和电流的测量来监控通路晶体管中消耗
的功率。如果计算出的功率超过设计限制，CHG-CTL-N控制信号就会减小通路晶体管的通路电流。 2.1.通路晶体管的功率消耗限制是可编程的： 1）晶体管的消耗功率是使用VCHG（或USB-VBUS）和ISNS-P脚上的电压测量以及基于敏感电阻两端（ISNS-P和ISNS-M脚）电压的电流测量来计算的。 2）可编程的管耗限制（单位为瓦特）为0.4，0.5，0.6，0.75，1.0，1.5，2.0和“无限制”。 这些可编程限制采取一个0.100ohm的敏感电阻。 2.2设计者需要考虑以下几点来帮助减少通路晶体管的功率消耗： 1）使用一个只比锂电池最高电压高一点的外部供应电压来使越过通路晶体管的电压最小化。 2）设计充电器电压，使它的输出电压在快速充电期间崩溃，从而减少越过通路晶体管的电压。 恒流充电期间要控制充电电流和通路晶体管管耗，因为这个阶段的充电电流较大，而充电三极管超过一定功率就容易发热甚至烧毁。所以通常情况下，恒流充电期间，我们都要求充电三极管处于饱和态，Vce很小以降低管耗，只有在usb充电或有特殊要求的wall充电中，才会让充电三极管工作在放大区，这个在5中会有讨论。 2.3.平台限流的影响。 1）如果平台限流大于wall charger额定电流，充电通路三极管状态由pm控制在饱和区（表现为恒流充电期间Vbus电压会被拉低，充电三极管处于饱和态，Vce很小，管耗很小）； 2）如果平台限流小于wall charger额定电流，充电通路三极管状态由pm控制在放大区，以提高充电三极管CE极间阻抗，来降低通过的电流（表现为充电Vbus电压不会被拉低，三极管无法进入饱和态，Vce很大——管耗大，发热大）。 3．充电过程解析 PM IC提供了支持锂电池充电的线路，它利用了MSM使能的四种技术：涓流充电，恒流充电，恒压充电，脉冲充电。电池电压，外部供应电压和最大检测电流度量都可以通过一个模拟多路器供MSM使用。这就使得MSM设备可以监控充电参数，做决策和控制充电过程。
https://www.doczj.com/doc/991461750.html,B 2.0充电接口电流要求 挂起 2.5mA 未挂起，未配置 100mA 未挂起，已配置 500mA 2.充电识别的几个状态 插入：插入USB电缆的物理过程。 连接：设备将1.5kΩ上拉电阻连接至D+或D-数据线时(刚插入)。 枚举：设备和主机之间交换初始数据，识别设备类型。 配置：设置设备参数。 3．充电电源 - SDP （Standard Downstream Port） - DCP （Dedicated Charging Port） - CDP （Charging Downstream Port） - ACA （Accessory Charger Adapters） 辅助充电适配器(Accessory Charger Adapter) 随着便携式设备变得越来越小，多数的PD只有一个USB接口用于连接外设或者充电, 但连接外设和充电不能同时进行。例如，当一部手机通过USB接口连接了外置耳麦的时候，就不能通过USB接口进行充电了。ACA的用途就是让PD可以同时连接USB外设和通过USB 端口充电。 ACA具有三个端口：OTG Port用于连接便携式设备(OTG Device);Accessory Port 用于连接USB外设;Charger Port用于连接USB充电端口，可以是一个USB专用充电器也可以是一个Charging Downstream Port(图4)。
1. 下行端口(SDP)这与USB 2.0规范定义的端口相同，也是台式机和笔记本电脑常见的典型端口。挂起时，最大负载电流为2.5mA；连接且非挂起状态下为1 00mA，可以配置电流为 500mA (最大)。设备可利用硬件识别SDP，USB数据线D +和D-分别通过15kΩ接地，但仍然需要枚举，以符合USB规范。尽管现在许多硬件不经枚举即消耗功率，但在USB 2.0规范中，从严格意义上并不合法，违反规范要求。 当PD插入到USB接口以后，它向D+上加载一个0.6V左右的电压(VDP_SRC)，随后，PD开始检测D-线上的电压，查看是否收到0.6V的电压回应(VDM_SRC)。因为Standard Downstrea m Port不会对D+上的0.6V信号作出任何回应，所以如果PD插入的是Standard Downstrea m Port,那么D-将保持为低电平(图1)。 1.充电下行端口(CDP)BC1.1为PC、笔记本电脑及其它硬件规定了这种较大 电流的新型USB口。现在，CDP可提供高达1.5A电流，由于可在枚举之 前提供电流，所以有别于USB 2.0。插入CDP的装置可通过操纵和监测D+、D-线，从而利用硬件握手识别CDP (参见USB电池充电规范第3.2.3部分)。 在将数据线转为USB收发之前进行硬件测试，这样就能够在枚举之前检测到CDP (以及开始充电)。 在Charging Downstream Port中，采用了与PD类似并且与之互补的检测电路，当它检测到D+上有0.6V时，它将随即向D-加载0.6V电压，以回应PD;而在USB Charger中，由于D+和D-是短接的，所以当D+上被加载0.6V电压时，D-也变成了0.6V。 所以，PD插入到Charging Downstream Port 或是USB charger, 则D-线上会被回应一个0.6v电压。此后，PD先将D+(PD为高速或全速设备)或D-(PD为低速设备)拉高至逻辑高电平，然后通过检测另外一根数据线的电压来区分是Charging Downstream Port 还是U SB charger。
基于AT89S52的智能快速充电器控制系统的设计与实现 2007年07月23日星期一 11:14 1．引言 本控制系统是为120w智能快速稳压电源设计的。 该快速充电器是为部队在野战条件下工作而研制的，因此要求其具有体积小、重量轻、智能化程度高、操作简便等优点，同时对电源的可靠性和抗干扰性提出了很高的要求。有稳压供电和充电两种工作方式。稳压供电时输出恒定的24V；处于充电状态时有四种充电方式：常规充电、快速充电、电池浮冲、电池训练，可以为镉镍、氢镍蓄电池充电。 2．控制系统总体设计求 根据实际情况，本控制系统要完成以下功能： （1）能自动识别电池的类型（镍镉电池、镍氢电池、锂电池）。 （2）有稳压供电和充电两种工作模式。 （3）采用最高电压Vmax、最高温度Tmax、最长充电时间tmax、电压负增长-△V、温度变化率△T/△t等快速充电中止法。 （4）具有输入交流过压保护、输出直流过流保护、过充电保护等 （5）通电后能自动检测整个电源系统，有故障报警。 （6）设有电池开路、短路、反接保护。 （7）具有硬件和软件相结合的双重保护功能。 （8）良好的抗干扰能力。 3．统硬件电路的设计 3.1 AT89S52单片机简介 AT89S52是ATMEL公司研制的通用单片机。它在AT89S51单片机的基础上为P1口定义了第二功能，有六个外部中断、三个定时／计数器，以及四个全双工的串行通信口，同时在指令上与AT89S51兼容，对监控系统较为适用。 3.2 基于AT89S52的监控系统硬件电路设计 按照上述系统设计要求，设计了如图1所示的监控系统。
图1 AT89S52监控系统框图 （1）微处理器：AT89S52非常适用于控制，他的主要结构和特点在前面已经介绍过了，为了满足外围接口电路的需要，一般都要在输出口处接锁存驱动电路，这里我们采用的是SN74HC573。 （2）压频变换装置：将模拟的电压量转化成频率值，这是一种A/D转化方式，将输出电压U0采样通过压频变换装置传给单片机，压频转化装置我们用的是National Semiconductor的LM331。 （3）输出控制电路：单片机的输出控制信号通过电阻解码网络转化成模拟电压值，控制电压和电流比较器的基准值，实现对外围功率电路的控制。 （4）上电复位电路：为了防止单片机的程序飞跑，出现死锁，我们采用MAXIM公司的MAX813L系统监控集成芯片来实现对单片机的监控，该芯片具有看门狗电路、门限值检测器、手动复位等功能。 （5）输入控制和数码显示电路：包括按键和显示部分。通过简单的按键选择，实现运行方式选择、复位及故障的显示。显示部分采用SN74HC573驱动两个8位七段LED显示；同时通过发光二极管和蜂鸣器提示运行状态。 （6）护告警电路：通过硬件电路实现保护，给单片机中断管脚发出脉冲信号，引发中断程序实现保护，并引发蜂鸣器告警。 下面介绍本系统中的一些关键性电路 3.2.1 恒压恒流模块 恒压恒流电路是整个智能充电器的关键部分，电路结构见图2。恒流恒压电路由SR12单片机片内模拟电路模块和片外的MOSFET开关管、肖特基二极管、滤波电感、滤波电容等器件组成。模拟电路模块是SR12的特有部件，图3为它的结构框图。它由输入多路开关、两组温度传感器Rsense0.01Ω可程控放大器、片内温度传感器、电流检测电路等组成。可程控放大器总放大倍数为1～256。放大器的输入可选择为两路模拟输入脚（ATD0、ATD1）、片内温度传感器、模拟地输入（VSSAM）。ATD0和VSSAM间可接一个电流检测电阻，用于测量外部电流，
基于51单片机的智能快速充电器设计 1．引言 本控制系统是为120w智能快速稳压电源设计的。 该快速充电器是为部队在野战条件下工作而研制的，因此要求其具有体积小、重量轻、智能化程度高、操作简便等优点，同时对电源的可靠性和抗干扰性提出了很高的要求。有稳压供电和充电两种工作方式。稳压供电时输出恒定的24V；处于充电状态时有四种充电方式：常规充电、快速充电、电池浮冲、电池训练，可以为镉镍、氢镍蓄电池充电。 2．控制系统总体设计要求 根据实际情况，本控制系统要完成以下功能： （1）能自动识别电池的类型（镍镉电池、镍氢电池、锂电池）。 （2）有稳压供电和充电两种工作模式。 （3）采用最高电压Vmax、最高温度Tmax、最长充电时间tmax、电压负增长-△V、温度变化率△T/△t等快速充电中止法。 （4）具有输入交流过压保护、输出直流过流保护、过充电保护等 （5）通电后能自动检测整个电源系统，有故障报警。 （6）设有电池开路、短路、反接保护。 （7）具有硬件和软件相结合的双重保护功能。 （8）良好的抗干扰能力。 3．统硬件电路的设计 3.1 AT89S52单片机简介 AT89S52是ATMEL公司研制的通用单片机。它在AT89S51单片机的基础上为P1口定义了第二功能，有六个外部中断、三个定时／计数器，以及四个全双工的串行通信口，同时在指令上与AT89S51兼容，对监控系统较为适用。 3.2 基于AT89S52的监控系统硬件电路设计 按照上述系统设计要求，设计了如图1所示的监控系统。 图1 AT89S52监控系统框图 （1）微处理器：AT89S52非常适用于控制，他的主要结构和特点在前面已经介绍过了，为了满足外围接口电路的需要，一般都要在输出口处接锁存驱动电路，这里我们采用的是SN74HC573。 （2）压频变换装置：将模拟的电压量转化成频率值，这是一种A/D转化方式，将输出电压U0采样通过压频变换装置传给单片机，压频转化装置我们用的
锂离子电池智能充电器硬件方案
锂离子电池智能充电器硬件的设计 锂离子电池具有较高的能量重量和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命长，价格也越来越低。一个良好的充电器可使电池具有较长的寿命。利用C8051F310单片机设计的智能充电器，具有较高的测量精度，可很好的控制充电电流的大小，适时的调整，并可根据充电的状态判断充电的时间，及时终止充电，以避免电池的过充。 本文讨论使用C8051F310器件设计锂离子电池充电器的。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，并经过AD转换和相关计算检测电池充电电压和电流，以判断电池到达哪个阶段。使电池具有更长的使用寿命，更有效的充电方法。 设计过程 1 充电原理 电池的特性唯一地决定其安全性能和充电的效率。电池的最佳充电方法是由电池的化学成分决定的<锂离子、镍氢、镍镉还是SLA电池等）。尽管如此，大多数充电方案都包含下面的三个阶
段： ● 低电流调节阶段 ● 恒流阶段 ● 恒压阶段/充电终止 所有电池都是经过向自身传输电能的方法进行充电的，一节电池的最大充电电流取决于电池的额定容量
电动车快速充电器电路图 笔者经反复试验，制作了一款可靠的电动自行车充电器，电路如附图所示。 电动车快速充电器电路 一、电路特点： 1.输出电压设定好后(例如36V)，若被充电瓶极板脱落断开，造成某组电池不通，或出现短路，则电瓶端电压即降低或为零，这时充电器将无输出电流。 2.若被充电瓶电压偏离设定电压，如设定电压为36V，误接24V、12V、6V电瓶等，充电器也无输出电流，若设定为24V误接为36V电瓶，由于充电器输出电压低于电瓶电压，因而也不能向电瓶充电。 3.充电器两输出端若短路时，由于充电器中可控硅SCR的触发电路不能工作，因而可控硅不导通，输出电流为零。 4.若使用时误将电瓶正负极接反，则可控硅触发电路反向截止，无触发信号，可控硅不导通，输出电流为零。 5.采用脉冲充电，有利于延长电瓶寿命。由于低压交流电经全波整流后是脉动直流，只有当其波峰电压大于电瓶电压时，可控硅才会导通，而当脉动直流电压处于波谷区时，可控硅反偏截止，停止向电瓶充电，因而流过电瓶的是脉动直流电。 6.快速充电，充满自停。由于刚开始充电时电瓶两端电压较低，因而充电电流较大。当电瓶即将充足时(36V电瓶端电压可达44V)，由于充电电压越来越接近脉动直流输出电压的
波峰值，则充电电流也会越来越小，自动变为涓流充电。当电瓶两端电压被充到整流输出的波峰最大值时，充电过程停止。经试验，三节电动车蓄电池36V(12V／12Ah三节串联)，用该充电器只需几个小时即可充满。 7.电路简单、易于制作,几乎不用维护及维修。 二、电路原理： AC220V市电经变压器T1降压，经D1-D4全波整流后，供给充电电路工作。当输出端按正确极性接入设定的被充电瓶后，若整流输出脉动电压的每个半波峰值超过电瓶的输出电压，则可控硅SCR经Q的集电极电流触发导通，电流经可控硅给电瓶充电。脉动电压接近电瓶电压时，可控硅关断，停止充电。调节R4，可调节晶体管Q的导通电压，一般可将 R4由大到小调整到Q导通能触发可控硅(导通)即可。图中发光管D5用作电源指示，而D6用作充电指示。 三、元件选择： 电源变压器可用BK200型控制变压器，输出电压用36V挡，亦可用4090型200V环形变压器，选次级电压为22Vx2或20V×2挡串联使用。笔者使用的4090型环变，其次级电压为24Vx2、12Vx2、0－6－23V三组，若将其24Vx2挡串联(48V)，则输出电压太高，充电电流过大(给36V电动车蓄电池充电时，串上电流表测量平均充电电流约为1.5－1.8A，此为平均值，这时的峰值电流可达5－7A以上)，为降低变压器输出电压，将其余的12V×2和O－6V两组线圈顺向串接于初级线圈中，使次级输出电压降低为空载40V，满载(平均充电电流为1.2A时)为36V，可满足使用。由于4090型环形变压器市售价格仅为23元左右．可以降低制作成本。爱好者也可自行绕制变压器。 另外，电路中整流全桥D1－D4可选用8－10A方形全桥，中间有一圆形安装孔，可安装在铝板上以便散热。可控硅可用1OA／100V金封单向可控硅，将其同整流桥用螺母固定在同一散热铝板上。触发三极管Q的参数为Vceo≥60V，IM=1A，可选用2SB536、B564、B1008、B1015或2SA*、A720等管子。R6用作限流保护作用，若变压器次级输出电压合适，充电电流(平均值)不超过1.5A，该电阻亦可省去不用。 该充电器若用于其他电压的蓄电池充电(如24V、12V等)，则可选取变压器的次级输出
智能快速充电器的设计过程 摘要：本文介绍了一种智能快速充电器的设计过程。该充电器基于Motorola 公司的 MC68HC908SR12 单片机为控制核心，将SR12 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，详细讲述了其硬件和软件的设计过程，并从元器件筛选、PCB 板绘制和软件设计等方面介绍了该充电器抑制和防电磁干扰的措施。 关键词：单片机 A/D 转换 I2C 总线传感器电磁干扰 1 、引言 随着便携式设备不断小型化、轻量化和高性能化，作为其电源的二次电池的使用率日益提高。我单位于1998 年在对充电器市场调研后，设计开发了“ZXG －99 型智能快速充电器”，1999 年设计定型，同年投入生产，截止到2001 年底，已经累计生产了5000 多部，取得了一定的社会效益和经济效益。今年又签定了几千部的生产合同，但是随着产量的逐年增加，以及二次电池市场的不断变化，该产品在设计中的不足越来越明显。主要有以下几点： a ．“ZXG －99 型智能快速充电器”的中央微处理器选择的是OTP 型单片机，不具有片上FLASH 存储器，程序固化后不能更改，这在产品批量生产时十分不便，而且随着市场上二次电池的充电特性不断变化，设计人员要及时更改充电控制参数或开发新的充电算法，这样对已出厂的产品只能更换新的MCU ，增加了生产成本； b ．“ZXG －99 型智能快速充电器”只能对镍镉电池（Nicd ）和镍氢电池（NiMH ）充电，没有涉及锂离子电池，主要原因是当时锂离子电池的普及率低，价格高。但是锂离子电池具有较高的能量重量比和能量体积比、无记忆效应、可多次重复充电、使用寿命长等优点，促进了便携式产品向更小更轻的方向发展，使得选用单节锂离子电池供电的产品越来越多，同时其价格也越来越低。今后二次电池的主流将是锂离子电池，作为一个完整的产品应该将其纳入到设计中； c ．该OTP 型单片机的A/D 采样值只有8 位，在对电池进行-△V 检测中精度不够，不能对充电过程实行更精确的控制。 在开发新型智能充电器中，首要环节就是中央微处理器MCU 的选型。考虑到既要增加产品的智能化和实用性，又要降低生产成本，最终决定选用Motorola 公司新近推出的MC68HC908SR12 作为新型智能快速充电器的MCU ，这是因为SR12 具有模拟电路模块、高精度A/D （10 位）、I2C 总线接口以及
圆款快速充电器快速充电协议测试规范书1.BC1.2快速充电协议。 （1）BC1.2协议测试规范。 电压DP DM 5V 2.7±0.05 2.7±0.05 注：电压误差范围±0.5V。 2.支持QC2.0和QC 3.0。 （1）QC2.0协议测试规范。 电压DP DM 5V0.6±0.050.01+0.05 9V 3.O±0.050.6±0.05 12V0.6±0.050.6±0.05 注：电压误差范围±0.5V。 （2）QC3.0协议测试规范。 电压DP DM Min=5V 0.6±0.05 2.8±0.05 Max=12V 注：电压以0.2V为最小单位，在5V到 12V区间变化，电压误差范围±0.5V。 3.支持MTK PE+1.1和MTK PE+2.0。 （1）MTK PE+1.1协议测试规范。 电压DP DM 5V 2.73±0.05 2.73±0.05 注：电压误差范围±0.5V。 （2）MTK PE+2.0协议测试规范。 电压DP DM 5V 2.73±0.05 2.73±0.05 注：电压误差范围±0.5V。 4.支援华为快充协定FCP和SCP。 （1）FCP协议测试规范。 电压DP DM 5V 2.73±0.05 2.73±0.05 9V0.6±0.050.01+0.05 注：电压误差范围±0.5V。 （2）SCP协议测试规范。 电压DP DM 4.3V0.6±0.050.01+0.05 注：电压误差范围±0.5V。
5.支援三星快充协定AFC。 （1）AFC协议测试规范。 电压DP DM 5V 0.6±0.050.01+0.05 9V 注：电压误差范围±0.5V。 6.支援SPPO展讯快充协定SFCP。 （1）SFCP协议测试规范。 电压DP DM 5V0.65±0.050.65±0.05 9V 1.54±0.05 1.54±0.05 12V 2.58±0.05 2.58±0.05注：电压误差范围±0.5V。 7.Type‐C口支持2种PD快速充电协议。（1）PD协议测试规范。 电压DP DM 5V 2.73±0.05 2.73±0.05注：电压误差范围±0.5V。
镍氢电池快速充电器V1.1 一、充电器的特点 1、本充电器由一个充电器和一个低压直流电源组成，低压直流电源可以使 用普通变压器、开关电源或汽车12V电源。当使用开关电源时，也可以和充电器做在同一块PCB上从而使快速充电器的组成更加简洁。 2、适用于1到4节AA/AAA电流的充电。 3、安全可靠的防过充和防过热保护。 4、高速PWM技术、全贴片元件，从而成本更低、体积更小。 5、特有的补电模式，保护放电过度的电池。 6、四组完全独立的充电控制： 智能选择合适充电电流，适应不同容量电池的充电。 可适应不同厂家的镍氢电池 四组电池可以任意组合 采用负电压斜率（-ΔV）检测 过热检测和计时两种方式的防过充双重保护 二、参数说明 1、最大快充电流1.8A 2、各种模式下充电电流 充电方式充电电流 涓流模式 60mA 补电模式 450mA 快充模式 450-1800mA 3、支持1-4节电池的任意组合 4、支持不同容量的电池任意组合快充 5、支持电池在任意时间加入或离开充电队列。 6、理论充电时间 种类型号容量(mAh) 理论时间 Ni-MH AA 1300 43min Ni-MH AA 1600 53min Ni-MH AA 2100 70min 说明： (1)、对1600mAh以下容量的电池，如果只支持1C充电，则充电时间为60 分钟左右，本充电器可以自动选择合适的充电电流。 (2)、充电时间还受电池的放电深度影响，如果电池放电程度过深，充电时间 也会变长。
三、测试数据 1、不同容量电池混合充电测试数据 种类型号容量(mAh) 实际时间 Ni-MH AA 1300 52min Ni-MH AA 1600 55min Ni-MH AA 2100 77min 说明： (1)、由于市场上购买的1300mAh电池只支持1C充电，充电器自动调整充电 电流，因此充电时间在一小时左右。 2、容量电池（1600mAh、2100mAh）充电测试数据 型号标称容量 (mAh) 快充时间 (min) 电池温度 (℃) 放电容量 (mAh) 充饱程度 AA 1300 49 60 1108 85.23% AA 1800 71 60 1470 81.67% AA 2000 74 60 1616 80.8% 说明： (1)、放电容量测试方法：以1.0A恒流放电，放电到电池端电压为1.0V 时停止放电所测量出的放电容量。 (2)、上面的数据只是比较快充的效果，因此没有做快充后的涓流充电。 四、附录 a) 原理图 b) PCB零件布置
毕业设计附件题目：智能充电器的设计 姓名：王研 学号：2007080303316 学院：信息学院 专业：电子信息工程 指导教师：杨萍 协助指导教师：
2011年5月23日 目录 开题报告 (1) 翻译外文资料及译文 (2) 程序清单和图纸 (3)
北京联合大学毕业设计（论文）开题报告 题目：智能充电器的设计 专业：电子信息工程指导教师：杨萍 学院：信息学院学号：2007080303316 班级：0708030303 姓名：王研 一、课题任务与目的 任务： 针对电动车常用的动力电池的特点，以单片机作为控制芯片，结合国内外现行的各种充电技术和充电器设计方案，设计一款基于单片机控制的智能充电器，以达到最佳的充电效果，使智能充电器具有良好的性能指标，电路简单可靠。 研究目的： 随着能源的日益紧缺和大气污染的加剧，作为新型交通工具的电动车的研究日益受到重视，从我国国情和人们的消费水平出发，电动车具有广阔的发展前景。作为电动车核心部件的电池及其充电器，其性能的优劣，直接影响电动车的质量状况。针对电动车充电技术的要求，为了使电动车充电器获得良好的性能指标，必须寻找最佳的充电模式，我要设计一款基于单片机控制的智能充电器，涓流充电、大电流充电、过充电和浮充电组合起来的充电方式，这种充电方式经理论和实践表明，可达到最佳的效果，使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命，可满足不同电动车动力电池的复杂充电要求，为提高蓄电池的性能和可靠性提供有效的途径，对环保、节能型电动车和充电器的设计和开发具有重要的意义，同时，研制性能良好的智能充电器，会带来显著的经济效益和良好的社会效益。 二、调研资料情况 1 电动车用电池的现状和发展趋势 电池作为电动车动力来源，目前应用于电动车的可充式二次电池主要有:铅酸(Lead Acid)电池、镍福(Nickel Cadmium)电池、镍氢(Nickel Metal Hydride)电池和锂(Lithium)电池[1]。 （1）镍一氢电池(Ni-MH ) 此类蓄电池的比能量高，寿命长，有较高的比功率，污染轻等优点，被认为
脉冲式全自动快速充电器电路图 发布: | 作者: | 来源: chengangduo | 查看:703次 | 用户关注： 脉冲式全自动快速充电器电路简单，成本低廉，安全可靠，其电路如图所示。脉冲式全自动快速充电器电路电路工作原理：由图可知，市电经变压器降压，再经VD1～VD4桥式整流，在A点得到约20V的电压，经R1限流、VZ、C1稳压，在B点得到14V左右的稳定电压。此电压主要供给NE555工作，使其产生振荡，并从第3脚输出控制信号，控制电池的充电过程，同时通过调节RP，在C点建立基准电位。假设只对两节镍镉电池进行充电，电位定在2．8 脉冲式全自动快速充电器电路简单，成本低廉，安全可靠，其电路如图所示。 脉冲式全自动快速充电器电路 电路工作原理：由图可知，市电经变压器降压，再经VD1～VD4桥式整流，在A点得到约20V的电压，经R1限流、VZ、C1稳压，在B点得到14V左右的稳定电压。此电压主要供给NE555工作，使其产生振荡，并从第3脚输出控制信号，控制电池的充电过程，同时通过调节RP，在C点建立基准电位。假设只对两节镍镉电池进行充电，电位定在2．8V（比额定电压稍高一点）。NE555对充电情况的检测是这样的：一开机，作为振荡元件的C2处在充电状态，NE555的第3 脚输出高电平，LED灭，V1截止，电源停止对电池充电；当C2上的电压逐渐上升，以至大于5脚的电压，内部电路触发，第7脚对地呈短路；在C2对地放电的过程中，NE555的第3脚变为低电平，LED亮，V1导通，电源对电池开始充电；当C2上的电压因放电低于第5脚的电压1／2时，内部的电路再次翻转，第7 脚与地断开，C2开始充电，第3脚重又变为高电平，以下的情形跟开机时基本相同。当电池的充电即将完成时，C2的充电过程逐渐放慢（因第5脚的电压已接近C点的电压），电池的充电间隙延长，发光管长时间不亮，最后电池动态地
随着手持设备业务的不断发展，对电池充电器的要求也不断增加。要为完成这项工作而选择正确的集成电路 (IC)，我们必须权衡几个因素。在开始设计以前，我们必须考虑诸如解决方案尺寸、USB标准、充电速率和成本等因素。必须将这些因素按照重要程度依次排列，然后选择相应的充电器IC。本文中，我们将介绍不同的充电拓扑结构，并研究电池充电器IC的一些特性。此外，我们还将探讨一个应用和现有的解决方案。 锂离子电池充电周期 锂离子电池要求专门的充电周期，以实现安全充电并最大化电池使用时间。电池充电分两个阶段：恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV)。电池位于完全充满电压以下时，电流经过稳压进入电池。在CC模式下，电流经过稳压达到两个值之一。如果电池电压非常低，则充电电流降低至预充电电平，以适应电池并防止电池损坏。该阈值因电池化学属性而不同，一般取决于电池制造厂商。一旦电池电压升至预充电阈值以上，充电便升至快速充电电流电平。典型电池的最大建议快速充电电流为1C(C=1 小时内耗尽电池所需的电流)，但该电流也取决地电池制造厂商。典型充电电流为~0.8C，目的是最大化电池使用时间。对电池充电时，电压上升。一旦电池电压升至稳压电压(一般为4.2V)，充电电流逐渐减少，同时对电池电压进行稳压以防止过充电。在这种模式下，电池充电时电流逐渐减少，同时电池阻抗降低。如果电流降至预定电平(一般为快速充电电流的10%)，则终止充电。我们一般不对电池浮充电，因为这样会缩短电池使用寿命。图1 以图形方式说明了典型的充电周期。 线性解决方案与开关模式解决方案对比 将适配器电压转降为电池电压并控制不同充电阶段的拓扑结构有两种：线性稳压器和电感开关。这两种拓扑结构在体积、效率、解决方案成本和电磁干扰 (EMI) 辐射方面各有优缺点。我们下面介绍这两种拓扑结构的各种优点和一些折中方法。 一般来说，电感开关是获得最高效率的最佳选择。利用电阻器等检测组件，在输出端检测充电电流。充电器在CC 模式下时，电流反馈电路控制占空比。电池电压检测反馈电路控制CV 模式下的占空比。根据特性集的不同，可能会出现其他一些控制环路。我们将在后面详细讨论这些环路。电感开关电路要求开关组件、整流器、电感和输入及输出电容器。就许多应用而言，通过选
48V 10-14Ah智能正负脉冲充电器性能介绍 基本参数：输入交流电压185-240V AC 50Hz 正脉冲充电电流 2.5A+-0.15A 负脉冲放电电流 2.4A+-0.2A （电池电压为56V时） 负脉冲占比 2.8% 快速充电平均充电电流 2.05A +-0.1A 最高充电电压59V+-1% 25摄氏度 浮充电电压55.55V+-1% 25摄氏度 技术特点：以高效快速响应开关电源为基础，配以单片微电脑全程监测和控制，采用各种配比的正负脉冲对电池进行充电，提高电池受电率并大大降低电池失水率。通过独创的过程电压曲线监视分析技术，可以早期发现异常温升等非正常情况，完全防止电池充热充鼓，且能够正常判停缺格电池。内置进风口温度检测，对充电电压进行温度补偿，保证冬季充足，夏季不充过。 充电状态及描述： 1.接入电池初期检测： 充电器首先检测电池电压，确定电池电压在可充电范围内（39V-58V），否则指示电池电压错误。 2.过放电电池预充电： 电池接入后，如果电压在39V-47V之见，充电器先对电池进行短脉冲预充电（平均有效电流0.5A），此时指示灯为红色慢闪，直到电压达到47V以上为止。 3.全电流预充电检测： 充电器对电池进行为时5秒的全电流连续充电，通过这个过程判断电池的可充电性以及是否为充满的电池，此过程指示灯为红灯常亮。如果是充满电的电池，此过程只相当于浮充。 4.正负脉冲快速充电： 当之前检测及预充电通过后，充电器进入正负脉冲快速充电阶段，此时指示灯为红色快速闪烁。快速充电阶段每三分钟为一个小充电区间，之见将会进行为时10秒的电池状态检测，此时指示灯橙色常亮。检测阶段将会判断电池是否充满，同时会记录电池当前电压并和之前多组电压数据进行比对（即电压曲线监视）。当判断电池已经充满或者电压曲线监视发现电池将要发生热失控时，则立刻停止快速充电状态。另外，当快速充电时间超过约10小时，也会强制退出快速充电状态，超时退出后也会进入浮充状态，但是指示灯为绿色橙色交替慢闪。 5.浮充状态： 充电器间歇对电池施加浮充电压进行浮充（比一般的连续施加电压而言，对电池更好），此状态指示灯绿色常亮。 6.均衡补充电状态：
充电器设计方案 2009.10.28 第一章、硬件方面的设计范围： 1) 基于DS2770芯片的脉冲调制充电器、数字可调电源、电池优化仪的设计研发。 2) 基于DS2438芯片的电池组保护板的设计。 3) 基于性能稳定、可靠、安全及电磁兼容（3C认证）的设计。 4) 采用16：9手机用彩屏（内置驱动芯片）为系统显示屏。 5) 产品用途：IT设备、个人通信设备、射频发射机等。 第二章、应用软件的设计范围： 软件设计遵循原则：通过系统显示屏展现直观、易操作，易懂、易学的文字和数据，充分、详细的表现产品功能。让用户感觉到菜单式操作的乐趣。在PC机应用程序的操作界面上，以丰富的曲线、图表、数据，更多的功能，使得用户欲探究竟而不解，欲罢手而不甘心。相关设计遵循集成化原则，减少投资预算成本。 一、产品驱动程序文件包。 二、用户版PC机应用软件（中英文）包含的项目 1)实现各类实时数据监控、数据上传，支持可连接至广域网上任何一个IP地址的远程服务站PC机。 2)显示界面：产品信息、固件版本、工作状态，电池介质、设定的电流/容量、电池信息、老化估算。 3)座标曲线界面：充电器的充电电流/充电电压/输出电量，电池组的充入电流/电压/电量/内阻/温度。 4)数值表格界面：内容同上。 5)允许上位PC机接管系统单片机的控制程序，即所有控制权交由PC机控制。 6)PC机操作界面的项目：系统模式、工作模式、充电方案、电池介质、槽位选择、外接充电/放电、 低压激活、充电电流、充电电压。直流电压、直流电流、输出功率、软开关机器。 7)针对充电器和电池组产品的在线维护，在得到用户求助的情况下，允许广域网远程服务站PC机接管 用户PC机对充电器的控制权（PC机远程点对点）来完成对充电器系统的维护工作。在此其间不影响用户PC机其它操作，允许用户观查操作过程中的项目和进度。允许授权密码的解锁升级、支持语音及写字板和表情图案交流。 三、工厂版PC机应用软件（中文） 除了具备用户版的条件外，要增加如下功能： 远程控制权、查验产品ID号、序列号，实时采集数据、读取航行日志、维修方案、参数设置/修改/ 请除/存入、数据源对比、故障分析、诊断报告、、维修标记、读写修改充电器和电池组芯片各项参数和EEPROM资料，刷写/还原旧版系统固件程序、数据上传、授权密码解锁及验证、创建本地数据库资料。 说明：我们针对不同的用户群，设置了不同级别的授权密码，用于限制产品功能或特权许可，由远程服务站支持。系统菜单的密码按功能主次划分，A类为主机系统模式密码，针对［电池优化］ 项目而设。B类密码为系统菜单里针对［外厂电池］的子项目而设置的密码保护。C类密码为 主机系统菜单里巳经设定默认的密码，允许用户变更密码。
电动车快速充电站建设方案 电动车快速充电站方案概述 电动车是目前流行最广、节能环保的绿色出行交通工具。但目前电动车配套的充电器，一次充电经常需要7-8小时，一旦行驶途中没有电能，将使行车人陷入尴尬的境地。随着电动汽车的发展，在国家电网的推动下很多地方现在已经建起了电动车快速充电站,电动汽车产业化已经逐步展开，全国推广在即。 电动车快速充电站可以像汽车加油站一样，在沿街商店、街道社区、报刊亭旁、存车棚、彩票投注点等处设置。充电桩是电动力车充电站，外形犹如停车计时秒表一般。 为了支援无人管理且散布范围广大的电动车快速充电基础架构，物联网技术将成为不可或缺的促成科技。光载无线通信技术ROF为充电站的M2M通讯及数据采集，提供了简单且灵活的方式，容许各电动车快速充电站与控制中心连线。不论是部署在餐厅的单一电动车快速充电站，或是在停车场或购物中心的众多充电站，所有的电动车快速充电站与控制中心之间，都将有大量的重要资料和指令须
要传送。只要透过光载无线通信系统，控制中心就能远端管理充电站所有的工作，包括使用者验证、开始及停止指令、传输使用者资料、信用卡付款程序等等。光载无线通信技术还能协助控制中心远端管理充电站故障而发生的设备停机，并立即侦测人为破坏而导致的异常。 随着物联网技术的不断发展，未来的电动车快速充电站控制中心能透过定位服务，协助驾驶人找出距离最近、正在营运的电动车快速充电站。充电完成后，再由控制中心系统通知使用者，传送简讯到驾驶人的行动电话，告知客户充电完、车辆可以上路。 基于光载无线通信技术的智能电动车快速充电站无线解决方案 光载无线交换机将以上信息后通过电力光纤网络传送到电力管理计费中心，实现实时的信息传递。同样，从电网管理计费中心到最末端的充电桩也实现了实时的信息传递。 电动车快速充电站基本结构包含侧快速充电机、储能蓄电池、再生蓄电池检修机、计费控制系统、线缆配电系、机房等组成。 针对电动车快速充电站的充电桩分散、且单个充电桩的数据量小的特点，同时为了实现充电站的高速无线覆盖，既能满足充电桩的数据传输需要，又能提供高速宽带接入，系统采用两级无线数据传输方案如下图所示：
智能充电器的设计 智能充电器的设计 电瓶，也叫蓄电池，蓄电池是电池的一种，它的工作原理就是把化学能转化为电能。通常，人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池。即一种主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。 二、常用的蓄电池分类及特点 1）普通蓄电池；普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。 2）干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20-30分钟就可使用。 3）免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。 三、电瓶的工作原理 它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28％的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。普通铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸，使电解质保持含有22～28％的稀硫酸。 四、电瓶的主要用途 铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下： 起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动
针对智能手机的快速充电方案 https://www.doczj.com/doc/991461750.html,2011年10月20日10:3521IC技术 前言 早期有一个苹果产生了地球万有引力，现在有一个苹果加速了智能机时代的到来。从去年开始，各大主流基带厂家MTK、高通、博通、marvell、STE等纷纷推出了智能机方案，在2G时代feature phone趋于饱和，并且竞争越来越激烈的同时，各大手机公司纷纷押宝智能机，希望能够抢得先机。可惜的是由于智能机时代还没有哪家公司能够提供像 feature phone时代MTK的tunekey，加上软件驱动人员的严重急缺。智能机成了高投入，回报周期很长的一项投资，使得能够在智能机有所斩获的只能是向华为、中兴等大公司，国内专注PCB A的IDH在智能机有大批量的量产且正在赚到钱的的也就少之又少。 据isuppli统计表明，虽然智能手机在近两年的增长极为惊人，但在全球仍然有70%以上的用户使用的是功能手机，在中国，这一比例则在85%左右。加上国内IDH在智能机研发道路上遇到的诸多挑战，手机芯片巨头联发科也与近期表示，他们相信大多数用户仍喜欢价格相对便宜的功能手机，因此功能手机市场仍有广阔的发展空间。最近，联发科将推出“类智能手机”，让功能手机也能像智能机一样叠加丰富应用。这种类智能机将可支持包括用户接口、上网、大屏全触控，通过这些功能的实现，使得类智能机可以通过网络下载软件，让功能机也能像智能手机一样的不断扩充个性化的应用。 与智能机一样，随着类智能机功能的不断强大，电池的续航能力将会成为其中的一个死角。现实生活中我们可能经常会看到我们周边的朋友随声带两个手机，一台专门用来打电话，一台用来娱乐。因为无论你的手机屏幕有多大，性能配置有多高，电池没电了一切都是浮云。特别在印度等第三世界国家还有很多地方充电也是个问题，2007年印度一家付费电话公司 Micromax的高管注意到了一个新奇的景象。他们发现，在印度东部的一个村庄，人们在一个身后有辆自行车的人面前排起了长龙，这人的自行车上绑着一台车用蓄电池，大家交给他几个卢比后，就可以把自己的手机插上去充电半小时。这些村民的家里没有电。 为了解决电池续航的能力，早期的 feature phone厂家类似像长虹、phillip 纷纷研制了大容量电池手机，或者采用艾为双电池单芯片解决方案AW3312的双电池手机。但是这两种应用都对手机的结构提出了较高的要求，为了解决电池的问题，从事手机行业的工程师想出了曲线救国的方式-“快速充电”来解决类智能机时代的电池问题。 手机实现充电三要素 手机上要实现快充功能需要满足三要素，三者缺一不可。充电器、电池、charge IC。充电器需要满足足够的输出电流以及输出电压，因为充电器的走线有很大的寄生电阻，如果要实现较大的充电电流，充电器的带载输出电压需要较高。以充电器的寄生电阻为1欧姆来估算，主板充电器接口VCHG到VBAT的路径