基于ST72單片機(jī)的常規(guī)電池快速充電系統(tǒng)
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程序先檢測(cè)蓄電池是否已充滿和蓄電池的好壞。蓄電池是否充滿可以從其兩端的電壓得出。蓄電池的好壞需要通過開路、短路、測(cè)溫等試驗(yàn)措施來確定。對(duì)蓄電池可施加一個(gè)比較小的充電電流（約為快速充電電流的1／5），使電池電壓在一定時(shí)間內(nèi)達(dá)到某個(gè)特定值，確定蓄電池的好壞。開始脈沖充電后，程序自動(dòng)跟蹤檢測(cè)蓄電池的各種參數(shù)。當(dāng)參數(shù)達(dá)到脈沖充電終止條件時(shí)，系統(tǒng)終止快速充電狀態(tài)而轉(zhuǎn)入涓流充電狀態(tài)，以補(bǔ)充蓄電池因自放電而損失的電量。在涓流充電狀態(tài)下，充電器將以某一充電速率給蓄電池補(bǔ)充電荷，這樣可以使電池總處于充足電狀態(tài)。 為保證在任何情況下，均能準(zhǔn)確可靠地控制電池的充電狀態(tài)，本系統(tǒng)采用了電壓控制、溫度控制和定時(shí)控制的綜合控制法。
（1）電壓控制使用拐點(diǎn)控制法。這種充電終止方法由檢測(cè)電壓曲線的拐點(diǎn)構(gòu)成，對(duì)鎳氫、鎳鎘電池都適用。用單片機(jī)檢測(cè)電壓曲線需要求出電壓曲線對(duì)時(shí)間的一次求導(dǎo)值并檢測(cè)其頂點(diǎn)值。ST72664單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器每４秒鐘測(cè)得電池電壓一次，為減少由于高頻干擾（例如由脈沖充電電流所產(chǎn)生的干擾）而造成的測(cè)量誤差，連續(xù)多次測(cè)量電池電壓得出一個(gè)平均測(cè)量值。進(jìn)而對(duì)現(xiàn)今和先前的平均測(cè)量結(jié)果再做一個(gè)滾動(dòng)平均，去除由于電化學(xué)電池電壓變化而造成的低頻干擾。通過對(duì)幾次測(cè)量數(shù)據(jù)的運(yùn)算，以獲取電壓對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。因?yàn)殡妷菏峭ㄟ^A/D轉(zhuǎn)換器得到的數(shù)字量，電壓對(duì)時(shí)間的一次導(dǎo)數(shù)的曲線不平滑，所以必須對(duì)該曲線做平滑處理。通過檢測(cè)在平滑的導(dǎo)數(shù)曲線上所遇到的第一個(gè)最高頂值來辯認(rèn)這個(gè)拐點(diǎn)（圖3中的Ｂ點(diǎn)）。當(dāng)探測(cè)出這個(gè)頂值時(shí)就終止快速充電。
（2）溫度控制使用溫度變化率法。鎳氫和鎳鎘電池充足電后，電池溫度迅速上升，而且上升速率ΔＴ／Δｔ基本相同。當(dāng)電池溫度每分鐘上升1℃時(shí)，應(yīng)立即終止快速充電。需要注意的是：由于熱敏電阻的阻值與溫度關(guān)系是非線性的，因此，為了提高檢測(cè)精度應(yīng)設(shè)法減小熱敏電阻非線性的影響。
（3）定時(shí)控制就是設(shè)定時(shí)間上限，超過時(shí)間就停止快速充電。
3 系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)
利用本充電系統(tǒng)對(duì)鎳氫電池、鎳鎘電池充電，對(duì)于容量為1000mAH電池，充足電時(shí)間為25min；容量為1300mAH的電池，充足電時(shí)間為33min；容量為1600mAH的電池，充足電時(shí)間為40min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于常規(guī)充電系統(tǒng)。此外，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試容易、充電安全可靠，不會(huì)損壞蓄電池或縮短蓄電池壽命。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/172301.htm
評(píng)論