李闯泽,胡冠华,张回园

(中北大学信息探测与处理技术研究所,太原 030051)

李闯泽(硕士研究生),主要从事信号与信息处理方面的研究。

1 概 述

随着便携式可充电应用的持续增长,对独特或者定制电池充电器设计的需求也在不断增加。除了便携式可充电应用的增长之外,电池化学也在不断进步,涌现了许多新的充电算法。

本文采用 Microchip公司的高速PWM系列器件MCP1631HV设计了一款多种充电算法并存、用户可以进行灵活配置、可以满足多种不同特性的充电电池的智能充电器。整个硬件体积大小为7 cm×6.7 cm×3 cm,可以满足目前社会对智能充电器小体积、可灵活配置以及高充电效率的需求。整个智能充电器系统的设计包括3部分:智能充电器充电算法原理、智能充电器硬件系统设计以及充电算法系统软件设计。

2 智能充电器多种充电算法原理

针对目前市面上常见的可充电电池类型,具体分析镍氢镍镉电池充电曲线以及锂离子电池充电曲线。图1是镍氢镍镉电池充电曲线特性图。

图1 镍氢镍镉电池充电曲线特性图

从图1可以看出,整个镍氢镍镉充电曲线的工作过程是:一旦MCU检测到有充电电池,就会有受控小电流或调理电流流入电池组,从而开始进行充电。如果充电的每节电池电压都在0.9 V以上,就对电池组开始快速充电或者使用高电流进行充电。对于镍氢或镍镉电池,充电电池的范围可达(甚至超过)电池容量的50%～100%。当电池到达其容量时,采取渐止充电方式完成充电周期。……