锂离子电池的充电器设计 15.doc

摘 要 本设计以单片机为控制核心，系统由指示灯电路、电源电压与环境温度采样电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路组成。实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等充电器所需要的基本功能。本文对锂离子电池的参数特性、充电原理与充电方法进行了详尽的描述，并提出了充电器的设计思想和系统结构。该电路具有安全快速充电功能，可以广泛应用于室内外单节锂离子电池的充电，如手机、数码产品电池等。 关键词：锂离子电池，充电器，硬件电路，软件设计 The design of charger about lithium-battery Abstract This design uses SCM system for the control of core, it includes the pilot lamp circuit on system, sampling circuit about voltage and temperature, the causes about standard voltage and switch controls. The circuit achieves charging battery, LED instructions, the protection mechanism and exception handling, and other functions. This paper introduces the following things: parameters of lithium-battery, principles and methods on charge, design thinkings and system structure about charger, and it describes the functional mode of the charger in detail,moreover it proposes the thinking of plan and structure of a system.The circuit which be planed have functions of safety,rapid and so on. It can use in the charge of Lithium-ion battery that is only far-ranging,such as the battery of cellphone,digital product and so on. Key words: Lithium-ion battery, Charger, Hardware circuit, Software design 目 录 1 引言 1 1.1 课题研究背景 1 1.2充电器功能描述 2 2 系统设计框架与技术参数 3 2.1 系统设计框架 3 2.2 锂离子电池特性 4 2.2.1 锂离子电池参数特性 4 2.2.2 锂离子电池的放电特性 4 2.2.3 锂离子电池的充电特性 5 2.3 锂电池充电方法 6 2.3.1 恒流充电（CC） 6 2.3.2恒压充电（CV） 6 2.3.3 恒流恒压充电（CC/CV） 7 2.3.4 脉冲充电 7 2.4 系统技术参数 8 3 充电器硬件设计 9 3.1 系统指示灯电路 9 3.2 电源电压与环境温度采样电路 10 3.3 精确基准电源产生电路 11 3.4 开关控制电路 11 4 充电器软件设计 12 4.1 系统软件总体设计思路 12 4.2 系统主流程 12 4.3 充电流程设计 14 4.4 程序设计 15 5 总结 16 致谢 16 参考文献 16 附录一 系统整体电路图 18 附录二 程序清单 19 1 1.1 课题研究背景 近年来，各种携带式的电子产品成为市场上的热门，如手机、数位相机、个人数字助理（PDA）、笔记型电脑等3C (Computer, Communication,Consumer Electronics)等等产品均朝向无线化、可携带化方向发展，对于产品的各项高性能元件也往「轻、薄、短、小」的目标迈进，因此对于体积小、重量轻、能量密度高的二次电池需求相当迫切。因此电池研发出各种不同用途的电池，来电子装备的需求使电子产品携带更方便，使用时间长等。小型二次电池包括镍镉电池、镍氢电池及锂电池，在防止镉污染的环保需求下，镍镉电池慢慢被取代已成趋势。镍氢电池虽无环保问题，但是能量密度低，高温特性差及少许记忆效应等缺点，在3C产品应用上，已经逐渐被锂离子电池所取代。锂离子电池具有工作电压高(3.7V)、能量密度大(150Wh/kg)、重量轻、寿命长及环保性佳等优点，皆以锂