1、摘 要本文設(shè)計(jì)的充電器主要是面向手機(jī)鋰電池進(jìn)行充電的智能充電器。所謂智能充電器是指能根據(jù)用戶的需要自主選擇充電方式，并且在充電過(guò)程中能對(duì)被充電電池進(jìn)行保護(hù)從而防止過(guò)電壓、電流和溫度過(guò)高的一種智能化充電器。在設(shè)計(jì)上我們選擇了簡(jiǎn)潔、高效的硬件，設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠的軟件，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件組成，包括單片機(jī)電路、充電控制電路、電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離電路，并對(duì)本充電器的核心器件MAX1898充電芯片進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，以C語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)工具，進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼?？傮w目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。 關(guān)鍵詞：充電器、單片機(jī)、6N137、MAX1898。目錄第一章 概述11.1

2、單片機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用11.1.1單片機(jī)的特點(diǎn)：11.1.2單片機(jī)的應(yīng)用：21.2 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電器功能的意義2第二章 充電技術(shù)42.1 鋰離子電池的特點(diǎn)42.2 智能充電器52.3 設(shè)計(jì)的功能模塊6第三章 設(shè)計(jì)思路分析73.1智能化的實(shí)現(xiàn)73.2電池充電芯片的選擇83.2.1如何選擇電池充電芯片83.2.2芯片MAX1898的特點(diǎn)83.2.3 MAXl 898的充電工作原理9第四章 硬件電路設(shè)計(jì)114.1 主要器件114.2電路原理圖及說(shuō)明13第五章 軟件設(shè)計(jì)165.1程序流程175.2 程序說(shuō)明18第六章 調(diào)試及檢測(cè)206.1硬件調(diào)試206.1.1靜態(tài)測(cè)試206.1.2聯(lián)機(jī)調(diào)試206.2軟

3、件調(diào)試216.2.1程序的編輯、匯編(或編譯)216.2.2程序調(diào)試216.3系統(tǒng)調(diào)試226.4現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試226.4.1標(biāo)準(zhǔn)條件下的電氣特性、試驗(yàn)及判定226.4.2電氣性能、試驗(yàn)方法和判定規(guī)則236.4.3荷電保持能力246.4.4電池安全性能24總 結(jié)26參考文獻(xiàn)27附錄1：28附錄2：28第一章 概述1.1 單片機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)微型化的需要，將微型計(jì)算機(jī)的基本部件：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等多種資源集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，使得一塊集成電力芯片就能構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。這種集成電路芯片被稱為單片

4、微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomuper），簡(jiǎn)稱單片機(jī)。單片機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，他的軟、硬件系統(tǒng)及I/O接口控制能力等方面都有獨(dú)到之處，具有較強(qiáng)而有效的功能。從其組成、邏輯功能上來(lái)看，單片機(jī)具備了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本部件。目前，8位高檔機(jī)和16位機(jī)在單片機(jī)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，產(chǎn)品眾多，已有幾十個(gè)系列、幾百個(gè)型號(hào)，除了通用單片機(jī)以外，集成更多資源，如A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、“看門狗”（Watchdog）電路、LCD控制器、網(wǎng)路控制模塊等，將單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)和Intenet連接起來(lái)已是一種趨勢(shì)。還有專用單片機(jī)產(chǎn)品，如專門用于數(shù)據(jù)處理（圖像和語(yǔ)言處理等）的單片機(jī)?？傊?，單片機(jī)正在向

5、微型化、低功耗、高速、集成、高集成度、多資源、網(wǎng)絡(luò)化、專用型方向發(fā)展。1.1.1單片機(jī)的特點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)在一塊芯片上集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)所需要的基本部件。它在硬件結(jié)構(gòu)、指令功能等方面均有獨(dú)到之處，其特點(diǎn)如下：性價(jià)比高。單片機(jī)性能穩(wěn)定，功能強(qiáng)大，價(jià)格便宜。體積小，集成度高、可靠性高。單片機(jī)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本部件集成在一塊芯片上，減少了各部件間的連線，能大大地提高運(yùn)行速度和抗干擾能力。控制功能強(qiáng)。為了，滿足工業(yè)控制的需要，單片機(jī)有很強(qiáng)的位處理功能。在其他的邏輯控制功能等方面，也都優(yōu)于一般的8位微處理。單片機(jī)系統(tǒng)配置靈活、方便。由于單片機(jī)帶有一定數(shù)量的接口電路，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)類

6、型多。單從ROM類型來(lái)說(shuō)，單片機(jī)的只讀存儲(chǔ)器有ROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等多種，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。1.1.2單片機(jī)的應(yīng)用：由于單片機(jī)具有如上所述的特點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等諸多領(lǐng)域，得到了日益廣泛的應(yīng)用，單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：工業(yè)控制，如在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中參數(shù)（如溫度、壓力、流量、液位等）的控制，數(shù)據(jù)處理功能于一體，如轉(zhuǎn)速測(cè)試儀、噪聲測(cè)試儀、振動(dòng)測(cè)試儀及電子秤等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信，單片機(jī)上有并行I/O接口角兒串聯(lián)I/0接口，可用于通信接口，如單片機(jī)控制的自動(dòng)呼叫應(yīng)答系統(tǒng)、列車無(wú)線通信系統(tǒng)、遙測(cè)遙控系統(tǒng)等。家用電器，由于單片機(jī)體積小，控制能力強(qiáng)，且片

7、內(nèi)與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，所以廣泛應(yīng)用于家用設(shè)備中。如空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐及防盜報(bào)警等。本設(shè)計(jì)是單片機(jī)在智能充電方面的應(yīng)用。1.2 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電器功能的意義由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過(guò)度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本的充電器采用電壓比較法，為了防止過(guò)充，一般充電到90%就停止大電流快充，而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。手機(jī)電池的使用壽命和單次使用時(shí)間與充電過(guò)程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最為常用的一種電池，它具有較高的能量重量比、能量體積比，具有記憶效應(yīng)，可重復(fù)充電多次，使用壽命較長(zhǎng)，價(jià)格也越來(lái)越低。鋰電池對(duì)于充電器的要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。為了有

8、效利用電池容量，需將鋰電池充電至最大電壓，但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對(duì)于電壓過(guò)低的電池需要進(jìn)行預(yù)充，充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。一部分的充電器不但能在很短時(shí)間內(nèi)將電量充足，而且還可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量下降（電池活性衰退）現(xiàn)象。設(shè)計(jì)比較科學(xué)的充電器往往采用專用充電控制芯片配合單片機(jī)控制的方式。專用的充電芯片具有業(yè)界公認(rèn)較好的-v檢測(cè)，可以檢測(cè)出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào)，比較精確地結(jié)束充電工作，通過(guò)單片機(jī)對(duì)這些芯片的控制，可以實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的智能化，例如，在充電后增加及時(shí)關(guān)段電源、蜂鳴報(bào)警和

9、液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電的時(shí)間，同時(shí)能夠維護(hù)電池，延長(zhǎng)電池使用壽命。51系列單片機(jī)也是當(dāng)前使用最為廣泛的8位單片機(jī)系列，其豐富的開(kāi)發(fā)資源和較低的開(kāi)發(fā)成本，使51系列單片機(jī)現(xiàn)在以至將來(lái)都仍會(huì)有強(qiáng)大的生命力。在眾多的51系列單片機(jī)中，AT89系列單片機(jī)在我國(guó)得到了極其廣泛的應(yīng)用，AT89系列單片機(jī)是美國(guó)Atmel公司的8位機(jī)產(chǎn)品。他的特點(diǎn)是片內(nèi)含有Flash Memory，F(xiàn)lash Memory是一種電可摩除和電寫入的閃速存儲(chǔ)器（記為FPEPROM)，在系列的開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以很容易地進(jìn)行程序修改，使開(kāi)發(fā)調(diào)試更為方便。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們使用各種家電設(shè)備、儀表以及工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)

10、據(jù)采集與控制設(shè)備也在逐步走向智能化，所以充電器有它的巨大發(fā)展空間，同時(shí)電子產(chǎn)品的不斷更新，51單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)手機(jī)電池充電器方面的應(yīng)用就更有意義。為了完成智能充電器的設(shè)計(jì)，我將進(jìn)行以下工作：1.分析充電的實(shí)現(xiàn)和智能化的實(shí)現(xiàn)方法，選擇合適的充電電池芯片。2.進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)，繪制充電電路原理圖。3.進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)程序代碼。4.調(diào)試硬件和軟件電路，驗(yàn)證整個(gè)設(shè)計(jì)。第二章 充電技術(shù)2.1 鋰離子電池的特點(diǎn)鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常見(jiàn)的正極材料主要成分為L(zhǎng)iCo02，充電時(shí)，加在電池兩級(jí)的電勢(shì)迫使正極化合物釋出鋰離子，嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放

11、電時(shí)，鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，重新和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流?；瘜W(xué)反應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單，然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，需要考慮的實(shí)際問(wèn)題要多得多：正極的材料需要添加劑來(lái)保持多次充放的活性，負(fù)極的材料需要在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子；填充在正負(fù)級(jí)之間的電解液，除了保持穩(wěn)定，還需要具有良好導(dǎo)電性，減小電池內(nèi)阻。雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應(yīng)，記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化，在鋰電池中幾乎不會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng)。但是，鋰離子電池在多次充放后容量仍然會(huì)下降，其原因是復(fù)雜多樣的。主要是正負(fù)極材料本身的變化，從分子層里來(lái)看，正負(fù)極上容納鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸塌陷，堵塞；從化學(xué)角度來(lái)看，是正

12、負(fù)極材料活性鈍化，出現(xiàn)副反應(yīng)生成穩(wěn)定的其他化合物。物理上還會(huì)出現(xiàn)正極材料逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由在充放電過(guò)程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目。過(guò)度充電和過(guò)度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋放出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因。鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化。充電控制芯片

13、主要控制電池的充電過(guò)程。鋰離子電池的充電過(guò)程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段（電池指示燈呈黃色時(shí)）和恒壓電流遞減階段（電池指示燈呈綠色閃爍。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會(huì)過(guò)充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。電量統(tǒng)計(jì)芯片通過(guò)記錄放電曲線（電壓、電流、時(shí)間）可以抽樣計(jì)算出電池的電量。而鋰離子電池在多次使用后，放電曲線是會(huì)改變的，如果芯片一直沒(méi)有機(jī)會(huì)再次讀出完整的一個(gè)放電曲線，其計(jì)算出來(lái)的電量也就是不準(zhǔn)確的。所以我們需要深充放來(lái)校準(zhǔn)電池的芯片。而鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比、無(wú)記憶效應(yīng)、可重復(fù)充電多

14、次、使用壽命較長(zhǎng)、價(jià)格也越來(lái)越低、鋰離子電池的這些特點(diǎn)促進(jìn)了便攜式產(chǎn)品向更小更輕的方向發(fā)展，使得選用單節(jié)鋰離子電池供電的產(chǎn)品也越來(lái)越多。鋰離子電池的不足之處在于對(duì)充電器要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。鋰離子電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，為有效利用電池容量，需將鋰離子電池充電至最大電壓，但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對(duì)于電壓過(guò)低的電池需要進(jìn)行預(yù)充，充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。由此可見(jiàn)實(shí)現(xiàn)安全高效的充電控制成為鋰離子電池推廣應(yīng)用的瓶頸。針對(duì)這些應(yīng)用特點(diǎn)，MAX1898，這款充電器具有很高的充電控制特性和較低的成本，性能價(jià)格比較高，是一款理想的單節(jié)

15、鋰離子電池充電器。2.2 智能充電器在人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪?，充電器的使用越?lái)越廣泛。從隨身聽(tīng)到數(shù)碼相機(jī)，從手機(jī)到筆記本電腦，幾乎所有用到電池的電器設(shè)備都需要用到充電器。充電器為人們的外出旅行和出差辦公提供了極大的方便。單片機(jī)在電池充電器領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，利用它的處理控制能力可以實(shí)現(xiàn)充電器的智能化。充電器種類繁多，但從嚴(yán)格意義上講，只有單片機(jī)參與處理和控制的充電器才能稱為智能充電器。隨著手機(jī)在世界范圍內(nèi)的普及使用，手機(jī)電池充電器的使用也越來(lái)越廣泛。本次設(shè)計(jì)將通過(guò)一個(gè)典型實(shí)例介紹5 1單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)手機(jī)電池充電器方面的應(yīng)用。設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的充電器是一種智能充電器，它在單片機(jī)的控制下，具有預(yù)充、充電保

16、護(hù)、自動(dòng)斷電和充電完成報(bào)警提示功能。2.3 設(shè)計(jì)的功能模塊 單片機(jī)模塊：實(shí)現(xiàn)充電器的智能化控制，比如自動(dòng)斷電、充電完成報(bào)警提示等。 充電過(guò)程控制模塊：采用專用的電池充電芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過(guò)程的控制。 充電電壓提供模塊：采用電壓轉(zhuǎn)換芯片將外部+1 2V電壓轉(zhuǎn)換為需要的+5V電壓。該電壓在送給充電控制模塊之前還需經(jīng)過(guò)一個(gè)光耦模塊。 C51程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電池充電芯片實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的自動(dòng)化，并根據(jù)充電的狀態(tài)給出有關(guān)的輸出指示。第三章 設(shè)計(jì)思路分析充電的實(shí)現(xiàn)，它包括兩部分：一是充電過(guò)程的控制；二是需要提供基本的充電電壓。3.1智能化的實(shí)現(xiàn)在充電器電路中引入單片機(jī)的控制。它為什么需要實(shí)現(xiàn)充電器的智能化呢？充電

17、器實(shí)現(xiàn)的方式不同會(huì)導(dǎo)致充電效果的不同。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過(guò)度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本的充電器采用電壓比較法，為了防止過(guò)充，一般充電到90就停止大電流快充，而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。手機(jī)電池的使用壽命和單次使用時(shí)間與充電過(guò)程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最為常用的一種電池，它具有較高的能量重量比、能量體積比，具有記憶效應(yīng)，可重復(fù)充電多次，使用壽命較長(zhǎng)，價(jià)格也越來(lái)越低。鋰電池對(duì)于充電器的要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。為了有效利用電池容量，需將鋰電池充電至最大電壓，但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對(duì)于電壓過(guò)低的電

18、池需要進(jìn)行預(yù)充，充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充足，而且還可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量下降(電池活性衰退)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)比較科學(xué)的充電器往往采用專用充電控制芯片配合單片機(jī)控制的方法。專用的充電芯片具備業(yè)界公認(rèn)較好的-v檢測(cè)，可以檢測(cè)出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào)，比較精確地結(jié)束充電工作，通過(guò)單片機(jī)對(duì)這些芯片的控制，可以實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的智能化，例如，在充電后增加及時(shí)關(guān)斷電源、蜂鳴報(bào)警和液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電的時(shí)間，同時(shí)能夠維護(hù)電池，延長(zhǎng)電池使用壽命。3.2電池充電芯片的選擇3.2.

19、1如何選擇電池充電芯片目前市場(chǎng)上存在大量的電池充電芯片，它們可直接用于進(jìn)行充電器的設(shè)計(jì)。在選擇具體的電池充電芯片時(shí)，需要參考以下標(biāo)準(zhǔn)。電池類型：不同的電池(鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等)需選擇不同的充電芯片。電池?cái)?shù)目：可充電池的數(shù)目。電流值：充電電流的大小決定了充電時(shí)間。充電方式：是快充、慢充還是可控充電過(guò)程。本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的是手機(jī)的單節(jié)鋰離子電池充電器，要求充電快速且具有優(yōu)良的電池保護(hù)能力，據(jù)此選擇Maxim公司的MAXl898作為電池充電芯片。3.2.2芯片MAX1898的特點(diǎn)MAXl898配合外部PNP或PMOS晶體管可以組成完整的單節(jié)鋰電池充電器。MAXl898提供精確的恒流恒壓充電，電

20、池電壓調(diào)節(jié)精度為0.75，提高了電池性能并延長(zhǎng)了電池使用壽命。充電電流可由用戶設(shè)定，采用內(nèi)部檢流，無(wú)須外部檢流電阻。MAXl898提供了充電狀態(tài)的輸出指示、輸入電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。MAXl898還具有其他一些功能，包括輸入關(guān)斷控制、可選的充電周期重啟(無(wú)須重新上電)、可選的充電終止安全定時(shí)器和過(guò)放電電池的低電流預(yù)充。MAXl898的關(guān)鍵特性如下。簡(jiǎn)單、安全的線性充電方式。使用低成本的PNP或PMOS調(diào)整元件。輸入電壓：4.512V。內(nèi)置檢流電阻。0.75電壓精度?？删幊坛潆婋娏?。輸入電源自動(dòng)檢測(cè)。LED充電狀態(tài)指示?？删幊贪踩〞r(shí)器。檢流監(jiān)視輸出?？蛇x可調(diào)節(jié)自動(dòng)重啟。

21、小尺寸uMAX封裝。3.2.3 MAXl 898的充電工作原理充電芯片MAXl898的內(nèi)部電路包括輸入電流調(diào)節(jié)器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)器用于限制電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流。當(dāng)檢測(cè)到輸入電流大于設(shè)定的門限電流時(shí)，通過(guò)降低充電電流從而控制輸入電流。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒(méi)有輸入電流檢測(cè)功能，則輸入電源必須能夠提供最大負(fù)載電流與最大充電電流之和，這將使電源的成本增高、體積增大，而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對(duì)直流電源的要求，同時(shí)也簡(jiǎn)化了輸入電源的設(shè)計(jì)。 MAXl898外接限流型充電電源和P溝道場(chǎng)效應(yīng)管，

22、可以對(duì)單節(jié)鋰電池進(jìn)行安全有效的快充，其最大特點(diǎn)是：在不使用電感的情況下，仍能做到很低的功率耗散，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過(guò)壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，最長(zhǎng)充電時(shí)問(wèn)的限制可為鋰電池提供二次保護(hù)。MAX1898的浮動(dòng)方式能夠使電池容量充至最大。當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)一次充電過(guò)程；充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達(dá)到快充電流的1，或時(shí)間超出片上預(yù)置的充電時(shí)間。MAXl898能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源，沒(méi)有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后打開(kāi)外接的P型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式，P型場(chǎng)效應(yīng)管打開(kāi)的時(shí)問(wèn)會(huì)越來(lái)越短。充電結(jié)束時(shí)，指示 圖1 MA

23、X1898的典型充電電路燈將會(huì)按12%的周期閃爍，MAX1898的典型充電電路如右圖1所示電路具體說(shuō)明如下。 (1)輸入電壓范圍為4.512v。鋰電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般可采用直流電源外加變壓器。(2)通過(guò)外接的場(chǎng)效應(yīng)管提供鋰電池的充電接口。(3)通過(guò)外接的電容CcT來(lái)設(shè)置充電時(shí)間tCHG。這里的充電時(shí)間指的是快充時(shí)的最大充電時(shí)間，它和定時(shí)電容CcT的關(guān)系如下式所示。CcT=34.33tCHG式中，tCHG的單位為小時(shí)，CcT的單位為nF。大多數(shù)情況下，快充時(shí)最大充電時(shí)問(wèn)不超過(guò)3小時(shí)，因此常取CcT為100nF。(4)在限制電流的模式下，通過(guò)外接的電

24、阻RSET來(lái)設(shè)置最大充電電流IFSTCHG，關(guān)系如下式所示：1fstchg=1400/Rset式中，RSEI-的單位為Q，IFsTCHG的單位為A。當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)一次充電過(guò)程。平均的脈沖充電電流低于設(shè)置的快充電流的20，或者充電時(shí)間超出片上預(yù)置的最大充電時(shí)問(wèn)時(shí)，充電周期結(jié)束。MAXl898能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源，沒(méi)有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后，打開(kāi)外接的P型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式，P型場(chǎng)效應(yīng)管打開(kāi)的時(shí)JI間會(huì)越來(lái)越短。充電結(jié)束時(shí)，LED指示燈將會(huì)呈現(xiàn)周期性的閃爍，具體的閃爍含義如表1所示。表1 MAX1

25、898典型充電電路的LED指示燈狀態(tài)說(shuō)明 充電狀態(tài)LED指示燈電池或充電器沒(méi)有安裝滅預(yù)充或快充亮充電結(jié)束滅充電出錯(cuò)以1.5Hz頻率閃爍第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì)主要圍繞充電芯片MAXl898展開(kāi)，而單片機(jī)控制部分的電路簡(jiǎn)單。4.1 主要器件本設(shè)計(jì)的核心器件是MAXl898。MAXl898可對(duì)所有化學(xué)類型的Li+電池進(jìn)行安全充電，它具有高集成度，在小尺寸內(nèi)集成了更多功能，盡可能多地覆蓋了基本應(yīng)用電路，只需要少數(shù)外部元件。AXl898為10引腳、超薄型的MAX封裝，其引腳分布如圖2所示 圖2 MAX1898引腳分布其引腳功能如下： IN(1腳)：傳感輸入，檢測(cè)輸入的電壓或電流； CHG(2

26、腳)：充電狀態(tài)指示腳，同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED；ENOK(3腳)：使能輸入腳輸入電源“好”輸出指示腳。EN為輸入腳，可以通過(guò)輸入禁止芯片工作；OK為輸出腳，用于指示輸入電源是否與充電器連接；ISET(4腳)：充電電流調(diào)節(jié)引腳。通過(guò)串接一個(gè)電阻到地來(lái)設(shè)置最大充電電流；CT(5腳)：安全充電時(shí)間設(shè)置引腳。接一個(gè)時(shí)間電容來(lái)設(shè)置充電時(shí)間，電容為100nF時(shí)，幾乎為3個(gè)小時(shí)，此引腳直接接地將禁用此功能；RSTRT(6腳)：自動(dòng)重新啟動(dòng)控制引腳。當(dāng)此引腳直接接地時(shí)，如果電池電壓掉至基準(zhǔn)電壓閾值以下200mV，將會(huì)重新開(kāi)始一輪充電周期。此引腳通過(guò)電阻接地時(shí)，可以降低它的電壓閾值。此引腳懸空或者CT引腳接地(充電時(shí)間設(shè)

27、置功能禁用)時(shí)，自動(dòng)重新啟動(dòng)功能被禁用；BATT(7腳)：電池傳感輸入腳，接單個(gè)Li+電池的正極。此引腳需旁接一個(gè)大電解電容到地；GND(8腳)：接地端；DRV(9腳)：外部晶體管驅(qū)動(dòng)器，接晶體管的基極；CS(10腳)：電流傳感輸入，接晶體管的發(fā)射極。本設(shè)計(jì)的單片機(jī)芯片選用Atmel公司的AT89C52，它完全可以滿足要求。另外，由于充電器外部為+12V供電，因此需要通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換芯片將+12V電壓轉(zhuǎn)換為+5V電壓，這里選用三端電壓轉(zhuǎn)換芯片LM7805來(lái)完成此功能。為了降低電源干擾，保持電路的穩(wěn)定，在LM7805完成電壓轉(zhuǎn)換，將+5v充電電源送給MAXl898之前，先經(jīng)過(guò)一次光耦模塊6N137的

28、處理，通過(guò)單片機(jī)對(duì)光耦模塊的控制，可以及時(shí)關(guān)斷充電電源。6N137的引腳分布如圖3所示。圖3 6N137引腳分布圖其引腳功能如下NC(1腳、4腳)：懸空；+(2腳)、-(3腳)：發(fā)光二極管的正、負(fù)極；GND(5腳)：接地端；OUTPUT(6腳)：輸出腳；EN(7腳)：使能腳。為低時(shí)，無(wú)論有無(wú)輸入，輸出都為高。不使用時(shí)，懸空即可；VCC(8腳)：電源輸入腳。4.2電路原理圖及說(shuō)明硬件電路由單片機(jī)電路、電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離電路、充電控制電路3部分組成。單片機(jī)部分的電路原理圖如下圖4所示。圖4單片機(jī)部分原理圖圖中，u1為單片機(jī)AT89C52，工作在110592MHz時(shí)鐘；u2為蜂鳴器，蜂鳴器由單片機(jī)的

29、P21腳控制發(fā)出報(bào)警聲提示；單片機(jī)的P2O腳輸出控制光耦器件，在需要的時(shí)候可以及時(shí)關(guān)斷充電電源；單片機(jī)的外部中斷O由充電芯片MAXl898的充電狀態(tài)輸出信號(hào)CHG經(jīng)過(guò)反相后觸發(fā)。下圖5所示的為電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離部分電路的原理圖。 圖5 電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離部分電路的原理圖U3為輸出+5V的電壓轉(zhuǎn)換芯片M7805，它將12V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為固定的5v輸出；u4為光耦隔離芯片6N137，其輸入為L(zhǎng)M7805產(chǎn)生的5V電壓，輸出為經(jīng)過(guò)隔離的5V電壓，U4的2腳和單片機(jī)的P20相連，由單片機(jī)控制適時(shí)地關(guān)閉充電電源。圖6所示的為充電控制部分的電路原理圖， 圖6 充電控制部分的電路原理圖其核心器件為充電芯片

30、MAXl898，其充電狀態(tài)輸出引腳CHG經(jīng)過(guò)。74LS04反相后與單片機(jī)INT0相連，觸發(fā)外部中斷。LED_R為紅色發(fā)光二極管，紅燈表示電源接通；LEDG為綠色發(fā)光二極管，綠燈表示處于充電狀態(tài)。Q1為P溝道的場(chǎng)效應(yīng)管，由MAxl898提供驅(qū)動(dòng)。圖中，R4為設(shè)置充電電流的電阻，阻值為2.8kQ，設(shè)置最大充電電流為500mA，C11為設(shè)置充電 時(shí)間的電容，容值為100nf，設(shè)置最大充電時(shí)間為3小時(shí)。在MAXl898和外部單片機(jī)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)了如下的充電過(guò)程。 預(yù)充在安裝好電池之后，接通輸入直流電源，當(dāng)充電器檢測(cè)到電池時(shí)將定時(shí)器復(fù)位，從而進(jìn)入預(yù)充過(guò)程，在此期間充電器以快充電流的10給電池充電，使

31、電池電壓、溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)。預(yù)充時(shí)間由外接電容CcT確定(100nF時(shí)為45分鐘)，如果在預(yù)充時(shí)間內(nèi)電池電壓達(dá)到2.5V，且電池溫度正常，則充電進(jìn)入快充過(guò)程；如果超過(guò)預(yù)充時(shí)間后，電池電壓仍低于2.5V，則認(rèn)為電池不可充電，充電器顯示電池故障，LED指示燈閃爍。 快充快充過(guò)程也稱為恒流充電，此時(shí)充電器以恒定電流對(duì)電池充電。恒流充電時(shí)，電池電壓緩慢上升，一旦電池電壓達(dá)到所設(shè)定的終止電壓，恒流充電終止，充電電流快速遞減，充電進(jìn)入滿充過(guò)程。滿充在滿充過(guò)程中，充電電流逐漸衰減，直到充電速率降到設(shè)置值以下，或滿充時(shí)間超時(shí)，轉(zhuǎn)入頂端截止充電。頂端截止充電時(shí)，充電器以極小的充電電流為電池補(bǔ)充能量。由于充電器

32、在檢測(cè)電池電壓是否達(dá)到終止電壓時(shí)有充電電流通過(guò)電池內(nèi)阻，盡管在滿充和頂端截止充電過(guò)程中充電電流逐漸下降，減小了電池內(nèi)阻和其他串聯(lián)電阻對(duì)電池端電壓的影響，但串聯(lián)在充電回路中的電阻形成的壓降仍然對(duì)電池終止電壓的檢測(cè)有影響。一般情況下，滿充和頂端截止充電可以延長(zhǎng)電池510的使用時(shí)間。斷電當(dāng)電池充滿后，MAXl898芯片的2號(hào)管腳發(fā)送的脈沖電平會(huì)由低變高，這將會(huì)被單片機(jī)檢測(cè)到，引起單片機(jī)的中斷，在中斷中，如果判斷出充電完畢，則單片機(jī)將通過(guò)P2.0口控制光耦6N137，切斷LM7805向MAXl898的供電，從而保證芯片和電池的安全，同時(shí)也減小功耗。報(bào)警當(dāng)電池充滿后，MAXl898芯片本身會(huì)熄滅外接的L

33、ED綠燈。但是，為了安全起見(jiàn)，單片機(jī)在檢測(cè)到充滿狀態(tài)的脈沖后，不僅會(huì)自動(dòng)切斷MAXl898芯片的供電，而且會(huì)通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，提醒用戶及時(shí)取出電池。當(dāng)充電出錯(cuò)時(shí)，MAXl898芯片本身會(huì)控制LED綠燈以15Hz左右的頻率閃爍，此時(shí)不要切斷芯片的供電，要讓用戶一直看到此提示。第五章 軟件設(shè)計(jì)充電器的充電過(guò)程主要由MAXl898控制，而單片機(jī)芯片主要是對(duì)電池起保護(hù)作用。本課題的軟件設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，其主要功能如下。當(dāng)MAXl898完成充電時(shí)，其CHG引腳會(huì)產(chǎn)生由低到高的跳變，該跳變引起單片機(jī)的INTO中斷。CHG輸出為高存在3種情況：一是電池不在位或無(wú)充電輸入，二是充電完畢，三是充電出錯(cuò)(此時(shí)，實(shí)際上C

34、HG會(huì)以15Hz頻率反復(fù)跳變)。顯然前兩種情況單片機(jī)都可以直接控制光耦切斷充電電源，所以，程序中只要區(qū)別對(duì)待第3種充電出錯(cuò)的情況即可。因此，在此中斷中，如果判斷出不是充電出錯(cuò)，則控制P2.0腳切斷電源，控制P2.1腳啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。5.1程序流程單片機(jī)控制智能充電器工作的程序流程如圖7所示：初始化While(1)Int0 count為0啟動(dòng)定時(shí)器D t_count=0Int0_count+返回關(guān)閉T0計(jì)數(shù)重設(shè)主數(shù)初值Int0_count+t_count6Int0 count為1充電完畢，蜂鳴器報(bào)警，切斷充電電源關(guān)閉T0中斷和外部中斷0返回啟動(dòng)TO計(jì)數(shù)充電出錯(cuò)開(kāi)始外部中斷D服務(wù)子程序啟動(dòng)定時(shí)器D

35、服務(wù)子程序圖7 單片機(jī)控制智能充電器工作的程序流程圖5.2 程序說(shuō)明主要程序代碼及其說(shuō)明(見(jiàn)注釋語(yǔ)句)如下：#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit GATE=P20；sbit BP=P21；uint t_count，int 0_count；+定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序*void timer0()interrupt 1 USing 1( TR0=0； 停止計(jì)數(shù)TH0=一5000256； 重設(shè)5ms計(jì)數(shù)初值TL0=一5000256：t_count+；if(it_count600) 第一次外部中斷0產(chǎn)生后3S(if(int0_co

36、unt=1) 還沒(méi)有出現(xiàn)第二次外部中斷0，則認(rèn)為充電完畢( GATE=0； 關(guān)閉充電電源BP=0； 打開(kāi)蜂鳴器報(bào)警 )e1se 否則即是充電出錯(cuò)(GATE =1； BP =1；)ET0 =0； 關(guān)閉TO中斷EX0 =0； 關(guān)閉外部中斷0int0_count =0；t_count =0； )elseTR0=1； TO開(kāi)始計(jì)數(shù))*外部中斷0服務(wù)子程序+void int0()interrupt 0 USing 1( if(int0_count=0) ( TH0=一5000f256； / /5ms定時(shí)TL0=一5000256;TRO=1： 啟動(dòng)定時(shí)計(jì)數(shù)器O計(jì)數(shù)t_count=0； 產(chǎn)生定時(shí)器0中斷的計(jì)

37、數(shù)器清零)intOcount+；)*初始化*void init()( EA =1; 打開(kāi)cpu中斷PTO =1 T0中斷設(shè)為高優(yōu)先級(jí)TMOD=0X01; 模式1，TO為16位定時(shí)計(jì)數(shù)器ETO =1; 打開(kāi)TO中斷ITO =1; 外部中斷O設(shè)為邊沿觸發(fā)EXO =l; 打開(kāi)外部中斷O GATE =1; 光耦正常輸出電壓Bp =1; 關(guān)閉蜂鳴器Int0_count =O 產(chǎn)生外部中斷O的計(jì)數(shù)器清零)void main()(*調(diào)用初始化函數(shù)*init();*無(wú)限循環(huán)* while(1)；)第六章 調(diào)試及檢測(cè)6.1硬件調(diào)試 硬件調(diào)試時(shí)，可先檢查印制電路板及焊接的質(zhì)量情況，在檢查無(wú)誤后，可通電檢查L(zhǎng)ED顯

38、示器的點(diǎn)亮狀況。若不理想，可以調(diào)整電阻的大小以獲得滿意的亮度效果，還可結(jié)合示波器測(cè)試晶振及波形情況進(jìn)行綜合測(cè)試分析。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試相互密切聯(lián)系，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的，但是一般還是盡可能地先排除硬件故障后，再進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。6.1.1靜態(tài)測(cè)試在樣機(jī)加電之前，首先要進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試，主要內(nèi)容有； 1檢查線路。通過(guò)目測(cè)和使用萬(wàn)用表，檢查樣機(jī)連線的正確性，注意各電路板之間的連線完好。 2核對(duì)元器件。檢查所有的元器件是否有插錯(cuò)或損壞現(xiàn)象。 3檢查電源系統(tǒng)。將樣機(jī)中所有芯片都從插座上拔下，給樣機(jī)加電。檢查完整流穩(wěn)壓電路后，逐一檢查各芯片插座上電源引腳的電壓是否有異常情況。一切正常時(shí)，斷電

39、，插上一個(gè)芯片，重復(fù)檢查電壓，并試摸該芯片是否發(fā)熱。電源電壓正常，芯片沒(méi)有過(guò)熱現(xiàn)象。當(dāng)插上某個(gè)芯片后對(duì)電源系統(tǒng)沒(méi)有影響。 4外圍電路調(diào)試。將所有能進(jìn)行硬件單獨(dú)調(diào)試的外圍電路如檢測(cè)信號(hào)放大電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路等都調(diào)試好。進(jìn)行局部電路調(diào)試，提供有關(guān)模擬信號(hào)或開(kāi)關(guān)信號(hào)。 6.1.2聯(lián)機(jī)調(diào)試 聯(lián)機(jī)調(diào)試是軟硬件結(jié)合調(diào)試，即利用簡(jiǎn)單的調(diào)試程序來(lái)調(diào)試硬件系統(tǒng)。進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，用專用仿真插頭將樣機(jī)和仿真器連接起來(lái)，分別打開(kāi)樣機(jī)和仿真器的電源，按以下步驟進(jìn)行具體調(diào)試： 1測(cè)試擴(kuò)展RAM(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)。用開(kāi)發(fā)裝置將一批數(shù)據(jù)寫入樣機(jī)的擴(kuò)展RAM中，然后再將其讀出校驗(yàn)。如果對(duì)于任意區(qū)域讀出和寫入的內(nèi)容都一致，表明擴(kuò)展RA

40、M工作正常，否則就有故障?？赡墚a(chǎn)生RAM讀寫故障的原因有：工作電源未接通：地址線、數(shù)據(jù)線開(kāi)路、短路或接錯(cuò)；讀寫信號(hào)線未接好已經(jīng)I洲芯片損壞等。 2測(cè)試IO口和I0設(shè)備。對(duì)于單片機(jī)本身的輸出口，用仿真器內(nèi)部特殊功能寄存器修改命令將數(shù)據(jù)寫入輸出口或運(yùn)行一段給輸出口賦值的程序，然后檢查輸出口的相應(yīng)狀態(tài)及所接設(shè)備的狀態(tài)，如與寫入的內(nèi)容一致，說(shuō)明輸出口及輸出設(shè)備工作正常。 對(duì)于單片機(jī)本身的輸入口，通過(guò)輸入設(shè)備給輸入口設(shè)置一定的狀態(tài)，然后用讀特殊功能寄存器命令讀出相應(yīng)輸入接口寄存器的狀態(tài)，與設(shè)定的狀態(tài)一致，輸入口工作正常。 擴(kuò)展I0口大多是可編程的。檢查時(shí)先向其控制(命令)寄存器寫入控制字，設(shè)定接口的工作

41、狀態(tài)，然后再用外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀寫命令來(lái)檢查I0口的狀態(tài)。I0口狀態(tài)與讀寫數(shù)據(jù)一致，工作正常。 3試驗(yàn)預(yù)充、充電保護(hù)、自動(dòng)斷電和充電完成報(bào)警提示功能。借助程序進(jìn)行。6.2軟件調(diào)試 軟件調(diào)試是在編譯器下進(jìn)行的。首先要將用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編寫的源程序進(jìn)行編輯、匯編(或編譯)，變成目標(biāo)程序(機(jī)器代碼程序)，然后才能調(diào)試，最后可結(jié)合硬件實(shí)時(shí)調(diào)試。因此，軟件調(diào)試實(shí)際上可分為編輯、匯編(或編譯)和調(diào)試兩部分。 6.2.1程序的編輯、匯編(或編譯) 源程序的編輯在PC機(jī)上進(jìn)行，一般利用仿真系列統(tǒng)提供的編輯環(huán)境，也可以利用PC機(jī)上的某一種編輯軟件。6.2.2程序調(diào)試 應(yīng)用程序應(yīng)分成若干個(gè)功能模塊來(lái)編寫和調(diào)試，

42、單個(gè)程序模塊都調(diào)試通過(guò)后，將它們組合起來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。 模塊程序從調(diào)試方法來(lái)說(shuō)分成兩類情況。 一類是各種計(jì)算程序已經(jīng)代碼轉(zhuǎn)換程序、靜態(tài)IO程序。這類程序如果不能正常運(yùn)行，程序中的錯(cuò)誤是靜態(tài)的固定的錯(cuò)誤，因此可以用單拍或帶斷點(diǎn)運(yùn)行方式來(lái)調(diào)試。這里我準(zhǔn)備了多組有代表性的原始數(shù)據(jù)，以便程序中各個(gè)分支都能得到運(yùn)行，調(diào)試工作不至出現(xiàn)遺漏。 另一類是I0實(shí)時(shí)處理程序和通訊程序。調(diào)試這類程序不能用單拍或慢速斷點(diǎn)方式，而必須采用全速斷點(diǎn)或全速連續(xù)運(yùn)行方式。這是因?yàn)閷?shí)時(shí)事件的發(fā)生是隨機(jī)的或不能停止的。如果有問(wèn)題，需要從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行檢查和解決。6.3系統(tǒng)調(diào)試 當(dāng)硬件調(diào)試和軟件分模塊調(diào)試完成以后，就可以進(jìn)

43、行系統(tǒng)調(diào)試，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，應(yīng)將全部硬件電路都接上，應(yīng)用程序也都組合好，進(jìn)行全系統(tǒng)軟硬件的統(tǒng)調(diào)。系統(tǒng)調(diào)試的任務(wù)是排除軟硬件中的殘留錯(cuò)誤，使整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)能夠完成預(yù)定的工作任務(wù)，達(dá)到要求的技術(shù)性能指標(biāo)。 在系統(tǒng)調(diào)試中要注意以下幾點(diǎn)： 1.對(duì)于有電氣控制負(fù)載的系統(tǒng)，先試空載，空載正常后在試驗(yàn)負(fù)載情況。 2.要試驗(yàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，避免遺漏。仔細(xì)調(diào)整有關(guān)軟件或硬件，使檢測(cè)和控制達(dá)到要求的精度。 3.系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，仿真器采用全速斷點(diǎn)或連續(xù)運(yùn)行方式，在綜合調(diào)試的最后階段應(yīng)使用樣機(jī)中的晶振。 4.系統(tǒng)要連續(xù)運(yùn)行相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，以考驗(yàn)硬件部分的穩(wěn)定性。6.4現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試6.4.1標(biāo)準(zhǔn)條件下的電氣特性、試驗(yàn)及判定(1)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)

44、試環(huán)境條件溫度205;相對(duì)濕度6015；大氣壓強(qiáng)86-106Kpa。(2)測(cè)量?jī)x表要求 電壓表要求：測(cè)量電壓的儀表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級(jí)，內(nèi)阻應(yīng)不小于lOKV。 電流表要求：測(cè)量電流的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5級(jí)。 溫度計(jì)要求：測(cè)量溫度的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于O.5。 恒流源的電流恒定可調(diào)，其電流變化應(yīng)在1范圍內(nèi)。 恒壓源的電壓恒定可調(diào)，其電壓變化應(yīng)在0.5范圍內(nèi)。(3)充電、放電方法。 充電、放電方法如下表2所示。表2 充電、放電方法項(xiàng)目方法標(biāo)準(zhǔn)放電充電電源以O(shè).2C5A電流恒流充電，直至電池電壓達(dá)到4.20V，然后改為恒壓充電方式充電直至電流低于O.01C5A終止?？焖俪潆姵潆婋娫匆?C5A電

45、流恒流充電，直至電池電壓達(dá)到4.20V，然后改為恒壓充電方式充電直至電流低于0.01C5A終止。 標(biāo)準(zhǔn)充電標(biāo)準(zhǔn)充電后,擱置0.5hlh,再以0.2C5A電流恒流放電至3.0V。 快速放電標(biāo)準(zhǔn)充電后,擱置05h一1h，再以1C5A電流恒流放電至30V。6.4.2電氣性能、試驗(yàn)方法和判定規(guī)則(1)O.2C5A放電容量試驗(yàn)方法：電池按規(guī)定充電方式標(biāo)準(zhǔn)充電后，擱置一段時(shí)間(O.5h一1h)，在20土5以0.2C5A電流放電到終止電壓。 判定規(guī)則：上述試驗(yàn)可以重復(fù)循環(huán)5次，當(dāng)循環(huán)過(guò)程中有一次電池放電時(shí)間不小于300分鐘，試驗(yàn)時(shí)取該次放電容量。(2)lC5A放電容量試驗(yàn)方法：在環(huán)境溫度為(205)的條件下

46、,電池標(biāo)準(zhǔn)充電后,將電池放入(552)的高溫箱中恒溫2h，然后以1C5A電流恒流放電至2.75V，將電池取出放在(205)環(huán)境溫度下擱置2h后目視外觀。判定規(guī)則：放電時(shí)間不少于51分鐘，外觀應(yīng)無(wú)變形、無(wú)漏液、無(wú)爆裂。(3)低溫放電試驗(yàn)試驗(yàn)方法：在環(huán)境溫度為(205)的條件下，電池標(biāo)準(zhǔn)充電后，將電池放入一202的低溫箱中恒溫16-24h，以O(shè).2C5A電流放電至2.75V，將電池取出在環(huán)境(205)的條件下擱置2小時(shí)，然后目視電池外觀。 判定規(guī)則：放電時(shí)間應(yīng)不小于60(180)分鐘，外觀應(yīng)無(wú)變形、無(wú)漏液、無(wú)爆裂。6.4.3荷電保持能力電池標(biāo)準(zhǔn)充電結(jié)束后，在環(huán)境溫度為(205)的條件下擱置2小時(shí)，

47、將電池開(kāi)路擱置28d，再以0.2C5A電流進(jìn)行放電，其放電時(shí)間應(yīng)不低于255分鐘。(1)循環(huán)壽命 試驗(yàn)方法：在環(huán)境溫度為(205)的條件下，以1C5A恒流充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到42V時(shí)，改為恒電壓充電，直到充電電流小于或等于20mA，停止充電，擱置0.5-1h，然后以1C5A電流恒流放電至終止電壓2.75V。放電結(jié)束后，擱置0.5-1h，再進(jìn)行下一個(gè)充放電循環(huán)，電池按上述方法進(jìn)行充放電循環(huán)，直到連續(xù)兩次放電時(shí)間小于48分鐘，則認(rèn)為壽命終止。 判定規(guī)則：循環(huán)壽命超過(guò)400次。 (2)內(nèi)阻值 試驗(yàn)方法：使用AC lKHZ檢測(cè)方法及準(zhǔn)確度不低于0.5級(jí)的儀表，測(cè)量電池接口處正負(fù)極之間的內(nèi)阻值，若檢測(cè)

48、儀表在檢測(cè)過(guò)程中使用附加的電池固定夾具和引線，可以視情況減去固定引線的電阻值，且記錄最大與最小之差值。 判定規(guī)則：電池內(nèi)阻值小于150m，同批次電池的內(nèi)阻最大值與最小值的差值不得大于30m。6.4.4電池安全性能所有測(cè)試均在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下進(jìn)行。(1)過(guò)充電電壓保護(hù) 用最高電壓通過(guò)DCl5V的電源給電池充電，當(dāng)電池電壓高于(4.275O.1)V時(shí)，充電應(yīng)被禁止，保護(hù)啟動(dòng)延遲時(shí)間應(yīng)在O.5s-1s。當(dāng)電池電壓回落于(4.1750.1)V以下時(shí)，充電過(guò)程應(yīng)可重新開(kāi)始。(2)過(guò)放電電壓保護(hù) 當(dāng)電池電壓低于(2.300.1)V時(shí)，放電應(yīng)禁止，保護(hù)啟動(dòng)延遲時(shí)間應(yīng)小于1.2S。(3)過(guò)電流(短路)保護(hù) 給電池正負(fù)極之間連接一只固定負(fù)載電阻，當(dāng)電池放電電流超過(guò)(3.5AlA)時(shí)，放電應(yīng)被禁止，保護(hù)啟動(dòng)延遲時(shí)間應(yīng)小于20ms。(4)保護(hù)功能電源電壓適應(yīng)范圍 當(dāng)電池電壓大于等于(2.704-0.05)V時(shí)，有短路線連接正負(fù)極，過(guò)流保護(hù)應(yīng)能啟動(dòng)，放電過(guò)程應(yīng)被禁止。(5)工作電流消耗當(dāng)電池正常工作狀態(tài)下，保護(hù)板電流消耗應(yīng)小于10uA。(6)靜態(tài)電