基于单片机的铅酸蓄电池智能充电器设计

基于单片机技术的智能充电器设计1. 引言智能充电器是一种利用单片机技术实现智能控制的充电器，它能够根据充电设备的需求，自动调节充电电流和电压，实现高效、安全、快速的充电过程。

本文将详细介绍基于单片机技术的智能充电器设计，并探讨其在实际应用中的优势和挑战。

2. 智能充电器设计原理2.1 单片机控制基于单片机技术的智能充电器采用单片机作为控制核心，通过编程实现对充电过程中各种参数的监测和调节。

单片机具有高速、低功耗、易编程等优势，可以实现精确控制和智能化管理。

2.2 充放电管理智能充电器设计中重要一环是对锂离子等可再生储能设备进行精确管理。

通过监测储能设备的状态参数（如温度、容量等），可以根据设备需求自动调节输出功率，并确保安全快速地完成充放电过程。

3. 智能化算法设计3.1 全局最优算法为了最大限度地提高储能设备的利用率，智能充电器设计中应用了全局最优算法。

该算法通过对充电过程中的各种参数进行实时监测和分析，优化充电过程中的功率分配，使得充电器能够以最高效率完成充电任务。

3.2 自适应调节算法智能充电器设计中还应用了自适应调节算法，通过对设备需求的实时监测和分析，自动调节输出功率和电压。

该算法可以根据设备需求的变化进行动态调整，以提高充电效率和减少能量损耗。

4. 智能充电器设计实现4.1 硬件设计智能充电器硬件设计包括选择合适的单片机芯片、功率模块、传感器等元件，并进行合理布局和连接。

其中单片机芯片需要具备足够的计算性能和存储空间，以支持复杂的控制算法。

4.2 软件设计智能充电器软件设计包括编写控制程序、界面程序等。

控制程序需要实现对各种参数的监测、分析和控制，并根据设备需求进行动态调整。

界面程序可以提供用户友好的操作界面，并显示相关的充电信息。

5. 智能充电器的应用优势5.1 高效充电基于单片机技术的智能充电器能够根据设备需求智能调节输出功率和电压，以最高效率完成充电任务。

相比传统充电器，智能充电器可以大大缩短充电时间，提高储能设备的利用效率。

铅酸电池智能充电器设计摘要铅酸蓄电池在直接供电和备用供电等场合获得了比较广泛的应用。

为了更加有效合理的对铅酸蓄电池充电的作用，所以在给蓄电池充电的过程中，应合适的给电池充电，从而减少充电时对电池的损害。

达到保护电池，维持电池的使用寿命。

由于蓄电池在充电时的温度是变化的，所以在设计充电器时应把温度考虑到充电的因素当中。

对充电过程的进一步精确控制。

本文中铅酸蓄电池充电器主要用到的芯片UC3909，介绍了UC3909控制智能充电器的工作原理，分析了电池充电时的各种状态，具体解决方案，做到对电池的伤害最小，并设计了应用于铅酸电池硬件控制电路，监控电路的设计方案，对UC3909，HT46R23等芯片做了简单介绍，并且还对蓄电池充电器系统硬件电路的设计做了较为明确的说明和具体的软件编程。

另外，本文还对电池的充电电压和电池温度的监控流程进行了初步设想，从而实现充电器的智能化。

对蓄电池在充电时起到了一定的保护作用，基本上解决了充电时的电能浪费和能源浪费的问题。

为今后的减排节能起到了一定作用。

关键词：UC3909；HT46R23；铅酸蓄电池；智能充电；控制Intelligent lead-acid battery charger designABSTRACTLead-acid battery in direct power supply and backup power supply has been widely used. In order to more effective and reasonable, the function of lead-acid battery charging so on battery charging process, should be suitable for the battery, and thus to minimize damage to the battery when charging. To protect the battery, to maintain the service life of batteries. Due to the temperature of the battery when charging is changing, so in the design of the charger should be the temperature when considering the factors of charging. Further precise control of the charging process. The chip UC3909 lead-acid battery charger is mainly used in this paper, introduces the working principle of intelligent charger UC3909, analyzes several kinds of battery charging status, the specific solutions, to achieve the minimum damage to the battery, and designs the hardware control circuit used in lead-acid battery, the control circuit design, to UC3909 HT46R23 chip made simple introduction, but also on the battery charger system clear instructions to the hardware circuit design and software programming in detail. In addition, this article also for charging voltage of the battery and battery temperature monitoring process has carried on the preliminary conception, so as to realize the intelligent of the charger. For the protection of the battery when charging have played a role, basically solved the charging electric energy waste and energy waste problem. Play a certain role for the future of the emissions reduction and energy saving.Key words:UC3909; HT46R23; Lead-acid batteries; Intelligent Charger; Monitoring目次摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2智能铅酸电池的发展 (1)1.3常见充电方法概述 (2)1.4课题的目的和意义 (2)1.5课题的组织安排 (2)2 系统的总体方案及芯片简介 (4)2.1系统的总体方案 (4)2.2系统软件实现方案 (4)2.3充电电路硬件设计方案 (4)2.3.1基于UC3909及外围元件充电电路设计方案 (4)2.3.2基于充电电压的监控电路设计方案 (5)2.3.3基于电池温度监控设计方案 (5)2.3.4基于充电器电源电路设计方案 (5)2.3.5基于恒定+5V电源电路设计方案 (6)2.4 UC3909简介 (6)2.4.1概述 (6)2.4.2引脚排列与功能说明 (7)2.5 HT46R23芯片简介 (8)2.5.1概述 (8)2.5.2引脚排列与功能说明 (8)2.5.3内部框图 (10)2.6 MC34063芯片简介 (11)2.6.1概述 (11)2.6.2引脚排列与说明 (11)2.7 DS18B20芯片简介 (11)2.7.1概述 (11)2.7.2引脚排列与功能 (12)2.7.3内部框图和主要特性 (12)2.8液晶显示模块简介 (13)2.8.1管脚介绍及主要技术参数 (13)2.8.2相关指令 (14)3 铅酸蓄电池智能充电系统硬件电路设计 (15)3.1铅酸蓄电池充电问题分析 (15)3.2铅酸蓄电池智能充电器的结构及充电方法 (16)3.2.1充电电路的电路结构 (16)3.2.2充电电路的电路充电方法 (16)3.3铅酸蓄电池智能充电器电路设计 (17)3.3.1电铅酸蓄电池充电电路实现功能 (17)3.3.2输入电源电路 (18)3.3.3MC34063降压变换电路 (19)3.3.4UC3909及外围元件组成的充电电路 (19)3.3.5电池的充电电压的监控电路 (22)3.3.6蓄电池充充电温度监控电路 (23)3.3.7恒定+5V电源电路 (24)3.3.8继电保护电路 (24)4 铅酸电池充电系统软件设计 (26)4.1系统软件设计注意事项 (26)4.2铅酸电池充电系统软件设计 (26)4.3系统各子部分软件设计 (27)4.3.1A/D转换子程序采样部分 (27)4.3.2液晶显示部分 (27)4.3.3温度传感器部分 (28)设计总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1 引言近些年来，铅酸蓄电池凭借着性能稳定、寿命长、低成本、还有可逆性等特点，使得铅酸蓄电池成为一种新型的能源。

福建电脑2010年第2期基于MSP430单片机的智能充电器设计郭伟（石家庄经济学院信息工程学院河北石家庄050031）【摘要】：针对铅酸蓄电池充电器，在充电过程中，不能对电流、电压实时性监测，交互能力和控制能力弱等问题，设计了一种基于MSP430F169单片机能够实时显示电流、电压大小，并且可以调节电流大小的智能充电器。

这种充电器具有硬件电路简单，功耗低等特点。

【关键词】：铅酸蓄电池；MSP430F169;智能充电器1、引言随着人们生活水平的提高，汽车，电动车在人们的生活中日益普遍，汽车的电瓶作为储存电能的主要设备,如启动马达,大灯,雨刷器,车载电脑等等，都离不开汽车电瓶；作为电动车的主要动力来源的铅酸蓄电池也需要不断的及时充电，才能满足日常生活的需要。

普通的汽车电瓶充电器，不能够对充电器的电流大小进行控制，往往以恒压的方式进行充电，这种充电的方式的特点是控制简单，但是在开始充电时，充电电流过大，由于待充电电池的初始电压与设定的恒压值之间电压差值较大，容易在接触端发生电火花，过大的电流容易使电池发热，使两极电解水，析出气体，影响电池的寿命。

所以在开始充电阶段，一定要加保护措施，限制电流的最大值[1]。

因此，设计一种智能的汽车电瓶充电器，能够控制充电电流的大小是非常有意义的。

2、智能充电的系统结构MSP430F169是美国TI公司生产的16位超低功耗单片机，它具有超低功耗的结构体系（0.1～400微安的额定工作电流，1. 8～3.6伏的工作电压），丰富的存储器和外设，编程相对简单，良好的可扩展性。

且其ADC12是高精度的12位A/D转换模块,具有高速、通用的特点[2]。

如果采用传统的微处理器8051，则需要在外部扩展A/D转换模块，电路复杂，且很难达到较高的精度。

在此使用MSP430F169多功能超低功耗混合信号处理器则可以解决以上问题。

其内置8通道12bit A/D，电路简单且精度高。

MSP430F169内置256B Flash存储器能够方便的保存重要数据，且掉电不失。

基于单片机的智能电池充电器的设计智能电池充电器是一种能够智能识别电池类型和状态，并能根据电池需求实现快充和慢充的充电器。

本文将介绍一种基于单片机的智能电池充电器的设计。

一、设计原理智能电池充电器采用了单片机作为控制核心，通过对电源和电池状态进行实时监测以及控制充电电流和电压等参数，从而实现对电池的智能化管理。

二、主要功能1.电池类型识别：通过检测电池的电压和电流波形，智能电池充电器能够自动识别电池的类型，包括锂电池、铅酸电池等等。

2.电池状态检测：充电器能够实时监测电池的电流、电压以及温度等参数，通过这些参数的变化，判断电池的充电、放电状态，从而保证电池的安全和寿命。

3.充电控制：智能电池充电器可以根据电池类型和状态，动态调整充电电压和电流，以实现快充和慢充的切换，从而提高电池的充电效率和安全性。

4.过充保护：当电池充电至预设的电压值时，充电器能够自动停止充电，防止过充，保护电池安全。

5.温度保护：当电池温度过高时，充电器会自动停止充电，保护电池不受损坏。

三、硬件设计智能电池充电器的硬件设计包括电源电路、电流电压检测电路、控制电路和显示电路四个主要部分。

1.电源电路：充电器所需的电源电压一般为DC12V或AC220V，通过整流和滤波电路将交流电转化为直流电，并通过稳压电路将电压稳定在适合电池充电的范围内。

2.电流电压检测电路：用于实时检测电池的电流和电压值，通常采用放大电路和模数转换电路将模拟信号转化为数字信号，以供单片机进行处理。

3.控制电路：包括单片机和相关外围电路，单片机根据检测到的电池类型和状态，通过控制电源电压和电流调整电池的充电方式和速度。

4.显示电路：用于显示电池的充电状态、电流、电压等相关信息，通常采用数码管、LCD等显示器件。

四、软件设计智能电池充电器的软件设计主要包括单片机的程序设计和算法设计。

1.程序设计：根据单片机的指令系统和硬件接口进行开发，程序主要包括电池类型识别、电池状态检测、充电控制和保护控制等功能。

毕业设计(论文)题目铅酸蓄电池充电装置的设计学院名称电气工程学院指导教师职称班级学号学生姓名2013年 06 月 03 日南华大学毕业设计（论文）任务书学院：电气工程学院题目：铅酸蓄电池充电装置的设计起止时间：2012年12月20日至2013年06月日学生姓名：专业班级：指导教师：教研室主任：院长：2012年12月20日论文(设计) 内容及要求：一、毕业设计（论文）原始依据牵引式铅酸蓄电池是应用广泛的蓄电池之一，蓄电池放电后的充电问题一直是一有争议的问题，目前很多所配的充电机由于性能技术不完善，常常导致蓄电池提前损坏的现象，比如蓄电池生产厂家标明的蓄电池循环使用次数为750次，其使用年限应该为2～3年左右，但统计表明，目前电池的的平均寿命仅为一年多，这里面除了有蓄电池使用不当的因素外，另一主要原因就是充电机的原因。

针对牵引式铅酸蓄电池的特点，设计一个恒流-恒压-恒流的充电装置，自动完成充电过程，减小对蓄电池的伤害，以延长电池的使用寿命。

二、毕业设计（论文）主要内容利用单片机的软、硬件技术，设计一台具有IUIa特性的牵引式铅酸蓄电池智能充电装置，该装置能够实现对蓄电池的电压进行检测、判别，按IUIa特性曲线进行充电，对充电过程进行自动监控。

学习设计利用计算机控制技术和SCR控制方法，完成对蓄电池的恒流-恒压-恒流的充电过程的自动控制。

设计出系统的总体方案，设计数据采集、放大、转换电路，给出硬件电路和软件流程图。

1、设计单片机接口电路；设计充电控制电路；2、设计蓄电池电压、充电电流、蓄电池温度等参数的测量转换电路；3、设计电压、电流、温度等参数的显示电路；4、设计充电过程的软件流程并调试程序；5、绘制符合标准的设计图纸；编写设计资料、论文。

三、毕业设计（论文）基本要求1、按设计任务、内容的要求完成充电装置的软、硬件设计工作。

2、毕业设计论文字数要求在15000字以上，论文格式规范，应包括目录、摘要、关键词、正文、参考文献等。

潍坊学院本科毕业设计一今卫目录摘要......................................................................................................错误！未定义书签。

Abstract ................................................................................................错误！未定义书签。

1前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (2)2设计的主要元器件介绍 (3)2.1硬件电路主要芯片 (3)2.2模数转换器CS5552芯片 (4)2.3温度传感器PT100 (4)3硬件电路设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2测温电路部分 (6)3.3模数转换部分 (7)3.4充电器的充电指示部分 (8)3.5充电电压显示部分 (8)3.6恒流恒压电路 (9)4软件设计 (11)4.1系统程序流程图 (11)4.2主程序 (12)5软件仿真与调试 (17)5.1电源仿真 (17)5.2充电器两端的电压显示部分 (17)6结论 (19)7参考文献 (20)致谢 (21)基于单片机的智能充电器设计摘要：电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展，也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。

目前，较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。

它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。

由于不同类型电池的充电特性不同，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，但这在实际使用中有诸多不便。

为解决锂离子电池和镍氢/镍镉电池的充电问题，设计了一种以AT89S52单片机为核心的通用智能充电器，介绍了智能充电器的工作原理、设计特点和三种充电模式，详细讨论了系统的硬件构成及软件实现方法。

基于atmega16单片机的智能型铅酸电池充电器设计方案本文针对矿用永磁操动机构馈电开关智能控制器采用的铅酸蓄电池在充电过程中存在充电过度、充电不足、电池过热和充电速度慢等诸多问题，提出了一种以atmega16 单片机为核心的智能充电器设计方案。

采用了基于sugeno 推理的模糊PID 控制算法，提高了充电器的充电速度，减少了电池损耗，实现了对铅酸蓄电池充电过程的智能化控制。

致芯科技芯片解密研究所是国内权威的反向技术研究机构，也是由解密行业鼻祖的芯片解密研发小组分化发展起来的权威技术研究部门，是国内最早的以研究所形式存在的专业芯片解密技术研发机构。

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目前矿用永磁操动机构馈电开关智能控制器采用铅酸蓄电池作为备用电源。

传统的铅酸蓄电池充电方法有恒流限压充电和恒压限流充电，但充电效果都不是很理想，一方面这些方法充电时间过长，温升过快。

另一方面，充电过程中存在过充和欠充现象。

专家研究表明：铅酸蓄电池充电过程对其寿命影响最大，过充电、充电不足以及温升都是引起电池故障的主要原因。

系统根据蓄电池的充电特性，采用基于sugeno 推理的模糊PID 控制算法，设计了以atmega16 单片机为核心的智能充电器，它能够实时采集电池充电过程中的电流、电压、温度等模拟量，使充电始终在最佳状态下进行，实现了高效、快速、无损的充电过程。

系统选取ATMEL 公司生产的atmega16 单片机作为核心控制芯片。

总体结构包括：电源模块、充电主电路模块、模拟量检测模块、显示及报警模块和IGBT 驱动模块。

在充电过程中，单片机实时采集电池充电过程中的电流、电压和温度等模拟量，通过其内部的A/D 转换器将上述模拟量转化为数字量，并判断电池是否出现过压、过流和过温等故障。

若出现故障，单片机立即关断IGBT,并发出声光报警。

本文主要介绍了一种铅酸蓄电池智能充电系统的设计过程，包括对蓄电池充电方法的研究和充电系统的设计。

在通过对蓄电池充电原理和充电方法研究的基础上，提出采用恒压限流充电和脉冲充电相结合的充电方法。

这种充电方法可以始终地使充电电流在总体上逼近蓄电池的可接受充电电流曲线，并且在整个充电期间内适时地采取了去除蓄电池极化的措施。

理论研究和实验数据表明，这种充电模式可以大大缩短充电时间，提高充电效率。

在本充电系统的设计过程当中，采用了高频开关电源，主回路由三相整流电路、改进型全桥移相控制的零电压PWM变换电路和能量回馈电路组成，控制回路由SOC196KB单片机最小系统、模拟量检测电路、键盘和显示电路、执行电路组成。

功率开关管选用IGBT，驱动芯片选用EXB841，移相控制芯片选用UC3879。

通过采集蓄电池的端电压、充电电流等参数，送入80C196KB单片机进行分析和处理，得到相应的控制信号，控制主回路IGBT的通断，从而实现蓄电池的智能充电。

实验结果表明，基于80196KB单片机控制的智能充电系统，其效率高、调节时间快的良好充电特性可得到充分发挥，使得蓄电池具有较高的使用容量和较长的循环寿命，可满足电机车动力蓄电池的充电要求，具有良好的应用前景，为提高蓄电池的性能和可靠性提供一条新的、有效的途径。

关键词电机车;铅酸蓄电池;智能充电;80C196KB单片机AbstractThis paper mainly introduces a kind of lead-acid batteries intelligent charging system design process, including the battery charging method of research and charging system design. In the battery principle and charging methods on the basis of study, the paper proposes the constant pressure and pulse current limiting charging charging combination of charging methods. This kind of charging methods can always to recharge current in overall approximation battery acceptable charging electric current curve, and throughout the charging period timely adopted remove battery polarization measures. Theoretical and experimental data shows that this model can greatly shorten charging charging time and improve charging efficiency.In this charging system design process, adopts the high frequency switching power supply, the main circuit by three-phase rectifier circuit, improved the whole bridge phase shifting control ZVS PWM transform circuit and energy feedback circuit, control circuit 80C196KB composed by single chip minimize system, analogue detection circuit, keyboard and display circuit, executive circuit composed. The power switch tube choose IGBT, drive chip choose EXB841, phase shifting control chip choose UC3879. By collecting and analyzing the battery voltage, charging current parameters such as 80C196KB microcontroller, to analyze and processing, obtained the corresponding control signal, the control of main loop IGBT hige, thus realize battery intelligent charging. Experimental results show that the 80C196KB single-chip microcomputer control based on the intelligent charging system, its high efficiency, regulating time quick good charging characteristics can get fully, make battery has higher use capacity and long cycle life, can meet the electric locomotive motive battery charging request, has a good application prospect for improving battery performance and reliability provides a new and effective way.Keywords electric locomotive, Lead-acid batteries, Intelligent charging, 80C196KB single chip.connected microcontroller1.1课题背景目前，大多数电机车使用的电源都是铅酸蓄电池组。

毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的智能充电器设计系别：电子系专业：电子信息班级：姓名：学号：指导教师：完成时间：基于单片机的智能充电器设计摘要随着电子技术的不断发展，便携式设备扮演了重要的角色，而小型款便携式的手机充电器可以便利和丰富人们的生活。

本文从锂电池的结构原理着手，通过的锂电池性能及常用充电方法的研究比较，以及结合目前手机充电器的使用情况，设计一款由新型微处理器，针对市场上常见手机锂电池的充电器智能充电电路控制功能本次设计是基于AT89C51单片机的智能充电器的设计方法。

该充电器可以实现采集电池的电压和电流，并对充电过程进行智能控制。

它可以自动计算电池的已充电量和剩余的充电时间，也可以改变参数来适应各种不同电池的充电。

系统中的管理电路还具有保护功能，可以防止电池的过充和过放对电池造成损害。

[关键词]:充电器单片机智能目录绪论 (1)第1章智能充电器的概述 (2)1.1.1充电器设计思想 (2)1.1.2锂离子电池充电模式 (2)1.2智能充电器定义 (2)1.3设计任务及要求 (3)1.4设计方案论证 (3)第2章硬件设计 (4)2.1 处理器 (4)2.1.1单片机的定义 (4)2.1.2单片机的应用领域： (4)2.1.3单片机基本组成与内部结构 (5)2.1.4 单片机的工作过程 (6)2 . 2 采样部分 (8)2.2.1 模/ 数转换器AD574 (9)2.2.2 电流传感器MAX471 (11)2.2.3 控制器 (12)第3章软件设计 (16)3.1 PWM软件技术的基本原理 (16)3.2 程序功能 (18)3.3 单片机控制程序设计 (18)3.4 定时器0和外部0程序设计 (20)心得体会 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1： (26)附录2：定时器0与外部中断0程序 (27)绪论目前, 市场上手机充电器种类繁多, 但其中也有很多质量低劣的不合格产品。

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、柴油机等起动和照明；固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存；由于铅酸蓄电池维护简单、价格低廉、供电可靠、使用寿命长，广泛作为汽车、飞机、轮船等机动车辆或发电机组的启动电源，也在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中用作一些电器及控制回路的工作电源。

[键入文字]智能电瓶充电器的设计摘要本文着重介绍了慢脉冲智能充电方法的应用，同时介绍了慢脉冲快速充电方法的基本原理，利用慢脉冲快速充电方法提高充电速度。

在充电过程中用单片机控制，实现过冲保护。

该系统具有自动化程度高、运行费用低、工作可靠等优点。

关键词：；智能电瓶充电器；89S51单片机目录第一章引言 (1)1.1 本课题的研究背景、发展及意义 (2)1.2 本课题的基本内容 (1)第二章基本理论介绍 (2)2.1 铅蓄电池充电理论基础 (2)2.2 充电方法的研究 (3)2.3 脉冲快速充电法的理论基础 (7)2.4 充电方法设计 (8)第三章设计方案论证 (9)3.1 控制方式 (9)3.2 方案设计 (9)第四章硬件电路设计 (10)4.1 充电器主电路设计 (10)4.2 控制电路的设计 (13)4.3 整体电路设计 (16)第五章软件设计 (17)5.1 温度检测中断程序 (17)5.2 电压检测子程序............................. 错误！未定义书签。

5.3 充电脉冲控制子程序......................... 错误！未定义书签。

5.4 单片机主程序 (17)第六章设计总结 (25)第七章参考文献 (26)第一章引言1.引言一、电瓶的定义电瓶，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。

基于单片机的铅酸蓄电池充电装置的设计设计
一、背景介绍
铅酸蓄电池是目前工业和生活中最常用的电池之一，因其低成本、操
作方便等优点，被广泛应用于家庭、工业及军用等多个领域。

但是，由于
铅酸蓄电池充放电过程中涉及到各种相对复杂的工艺过程，以及存在许多
外部恶劣环境因素，充电过程中还需要很多的安全措施以及精确的控制技术，否则会对蓄电池产生不良影响，从而降低电池的使用寿命和使用效率。

为此，我们设计了基于单片机的铅酸蓄电池充电装置，它能够更精确
地控制蓄电池充放电过程，满足不同环境条件下的充放电需要，有效保障
充电过程的安全，提高充电效率，延长电池使用寿命。

二、基于单片机的铅酸蓄电池充电装置设计
1.系统框架
基于单片机的铅酸蓄电池充电装置由调节器、单片机控制系统和监控
系统三部分组成，其中调节器包括外接桥接电路，主要是对输入电源
AC220V的电压进行整流处理，以输出额定电压到蓄电池；单片机控制系
统主要由单片机、变频电路、智能芯片和调节控制电路组成，负责实现对
电压、电流、充电时间进行控制和检测。

目录第1节引言 (2)1.1 蓄电池的特点 (2)1.1.1镍铬电池和镍氢电池 (2)1.1.2锂离子电池 (3)1.2 智能充电器 (3)1.3 本设计功能模块 (4)第2节系统设计思路分析 (4)2.1 智能化的实现 (5)2.2 电池充电芯片的选择 (5)2.2.1 如何选择电池充电芯片 (5)2.2.2 芯片MAX1898 的特点 (6)2.2.3 MAX1898 的充电工作原理 (6)第3节系统主要硬件电路设计 (9)3.1 主要器件 (9)3.2 电路原理图及说明 (10)第4节系统的软件设计 (13)4．1 程序流程 (13)4．2 程序说明 (13)结束语 (16)参考文献 (17)附录 (18)基于单片机的智能充电器设计第1节引言目前，一部分的充电器不但能在很短的时间里将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降现象。

设计比较科学的充电器往往采用专用充电控制芯片配合单片机控制的方式。

专用的充电芯片可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确地结束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，例如，在充电后增加及时关键电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。

充电器的智能化可以缩短充电的时间，同时能维护电池，延长电池使用寿命。

51系列单片机也是当前使用最为广泛的8位单片机系列，其丰富的开发资源和较低的开发成本，使51系列单片机现在以致将来都仍会有强大的生命力。

在众多的51系列单片机中，AT89系列单片机在我国得到了极其广泛的应用，AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位机产品。

它的特点是片内有Flash Memory是一种电可摩除和电写入的闪速存储器（记为FPEPROM），在系列的开发过程中可以很容易地进行程序修改，使开发调试更为方便。

随着社会的不断发展，人们使用各种家电设备、仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备也在逐步走向智能化，所以充电器有它的巨大发展空间，同时电子产品的不断更新。

基于单片机的铅酸蓄电池充电装置的设计设计基于单片机的铅酸蓄电池充电装置是一种能够精确控制和监测铅酸蓄电池充电过程的设备。

它采用了先进的单片机控制技术，能够实现对蓄电池的恒流充电、过充保护、过放保护等功能。

本文将从硬件设计、软件设计和工作原理三个方面进行详细阐述。

1.硬件设计部分硬件设计部分包括主要的电路设计和外围部件设计。

主要的电路设计由输入电源电路、充电电路和保护电路组成。

输入电源电路采用了稳压电源，能够提供稳定的工作电压。

充电电路采用了恒流充电模式，能够根据蓄电池的电压和电流情况进行自动调节。

保护电路主要包括过充保护、过放保护和短路保护。

外围部件包括显示屏、按键、充电指示灯等。

2.软件设计部分软件设计部分主要由单片机的程序控制部分组成。

程序控制部分包括主程序、中断服务程序和定时器中断程序。

主程序负责控制充电电路的启停和参数设置。

中断服务程序负责处理外部中断信号，如按键输入等。

定时器中断程序用于周期性地检测蓄电池的电压和电流情况，并作出相应的调节。

3.工作原理部分工作原理部分主要是通过单片机控制来实现对蓄电池的精确控制和监测。

首先，在充电过程中，单片机通过检测蓄电池的电压和电流情况，根据设定的恒流充电模式进行自动调节。

当蓄电池的电压接近目标电压时，单片机会自动切换到恒压充电模式，以保证电池的充电效果。

同时，单片机还可以对蓄电池的过充和过放进行保护。

当蓄电池的电压超过预设值或低于预设值时，单片机会自动停止充电或充电。

总结起来，基于单片机的铅酸蓄电池充电装置是一种能够精确控制和监测铅酸蓄电池充电过程的设备。

它能够根据蓄电池的电压和电流情况进行恒流充电，并具备过充保护、过放保护等功能。

通过合理的硬件设计和软件设计，实现了对蓄电池的高效充电和保护，能够提高蓄电池的寿命和使用效果。

基于PIC单片机的数字式智能铅酸电池充电器的设计
周震宇;张军明;钱照明
【期刊名称】《电源技术应用》
【年(卷),期】2006(30)6
【摘要】介绍了铅酸蓄电池的特点及使用PIC单片机对充电器实现全数字智能控制的方法；并且设计了一个能够输出15V／50A、采用恒压限流模式的充电器。

【总页数】4页(P18-21)
【作者】周震宇;张军明;钱照明
【作者单位】浙江大学电气工程学院浙江杭州310027
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.一种单片机控制的大功率铅酸电池充电器设计 [J], 祁小辉;郭绪阳;周凤荣
2.基于PIC单片机的数字式绝缘电阻测试仪的设计 [J], 崔俊涛
3.基于51单片机的铅酸蓄电池充电器的实现 [J], 何志强;崔新会;郑艳娟;赵秀明
4.基于PIC单片机数字式温度计电路设计与仿真 [J], 田苗法
5.基于PIC单片机的数字式高度开关设计 [J], 韩杰
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蓄电池充电器设计作者：胡益民专业班级：2012060504指导教师：铁、晴摘要随着现代科学技术水平的不断提高，微型处理器技术已经广泛应用于生活中的方方面面，利用微型处理器制作一款针对多种铅酸蓄电池充电的多功能充电器已经成为了可能。

在生产生活中我们常会使用到各种型号的蓄电池，如果每种蓄电池都需要一个不同的充电器，这不仅使用时相当麻烦而且会浪费空间和金钱。

该充电器以AT59c52单片机为核心，使用ADC0809为AD转换模块智能判断被充电蓄电池型号，然后控制电路输出，以恒压充电的方式对相应的蓄电池充电，可以满足12V10Ah、24V10Ah、36V12Ah、48V20Ah铅酸蓄电池的充电需求。

使用此款多功能充电器不仅免去了购买和使用多种充电器的麻烦,而且减少了购买多种充电器的花费，所以该充电器有较高的商用价值，值得开发和使用。

本次设计首先对充电技术和充电技术的发展做了探讨，然后进行了对方案的讨论与确立，之后设计电路图，确立了电路图后开始购买电路中所需零配件来制作实物，最后进行的是编写程序和调试。

关键词：多功能充电器；AT89c52单片机；ADC0809；恒压充电Design of battery charger Abstract:With the continuous improvement of the modern scientific and technological level, micro processor technology has been widely used in all aspects of life, using micro processor making a variety of lead-acid battery charging of the multifunctional charger has bee possible. In industry and life, we often use a variety of models of the battery, if each battery needs to be a different charger, which is not only used in trouble and will waste space and money. The charger in order to AT59c52 as the core, using ADC0809 for AD conversion module intelligent judgment is charged battery type, then the control output circuit, with constant voltage charging of battery charging, can meet 12v10ah, 24V10Ah, 36v12ah, 48V20Ah lead-acid battery’s charge power demand. Using the multi-function charger not only eliminates the purchase and use of a variety of charger of trouble but also reduce the purchase cost of a variety of charger. So the charger had partly mercial value, it is worth developing and using.This design firstly did the study of charging technology and its development , then had carried on the discussion to the plan and establishedit , next designed circuit diagramby proteus8.0, I began to buy circuit required spare parts to make real after circuit diagram established,writing the program and debugging as the last process.Key words: multifunctional charger; AT89c52 MCU; ADC0809; constant voltage charging目录第1章前言11.1充电技术的发展现状11.2本课题设计思路11.3设计的主要技术要求21.4设计的目的、意义及主要解决问题2第2章系统方案设计32.1主电路方案32.1.1四个AC/DC模块的方案32.1.2一个AC/DC模块加三个DC/DC模块方案32.2控制电路方案42.3系统组成5第3章系统硬件设计和程序编写63.1系统硬件设计63.1.1系统电路图设计63.1.2器件选用103.1.3重要系统器件说明113.2系统程序编写（使用KeiluVision3）133.2.1程序流程图133.2.2端口定义133.2.3延时子程序143.2.4电池检测程序段153.2.5电池型号判断程序段153.2.6充电状态检测程序段163.2.7充电状态判断程序段173.2.8过电流保护程序段183.2.9系统完整程序19第4章实物调试274.1实物介绍274.2电池识别测试324.3电池充电完毕测试334.4电池反接测试344.5过流或短路测试344.6超温测试34结论34致36参考文献36第1章前言1.1 充电技术的发展现状现代生产生活广泛应用的充电技术有恒流充电，恒压充电和恒压恒流组合的阶段充电技术。