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高能場合的鋰電池充電器

摘要
本文論述了基于單片機(jī)的具有平衡充電、充電控制算法、電池保護(hù)、電池管理功能鋰電池組充電器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)和相應(yīng)的問題也討論。實(shí)際上，一個(gè)優(yōu)秀的充電器需要保證短的充電時(shí)間、最大的容量、和電池的平衡、較低的充電溫度、高效率和足夠的可靠性。
I 簡介
鋰電池能提供高能量密度、高效率和高可靠性的，并在高能量場合和低能量場合都適用。例如，在高能量應(yīng)用場合，鋰電池可以用在線性發(fā)電系統(tǒng)，后備電源系統(tǒng)和電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車。另一方面，在低能量場合，由于鋰電池的高容量長壽命質(zhì)量輕體積小等原因，鋰電池在IT和通信技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)也常有應(yīng)用。這些特性使得鋰電池成為了當(dāng)前在移動(dòng)電源的最佳選擇。由于鋰電池相較于其它電池不具有的特性，使它很容易在電子設(shè)備中出現(xiàn)。然而，由于多種因素，特別是串聯(lián)鋰電池組的情況下，鋰電池的充電十分復(fù)雜。更進(jìn)一步，鋰電池因其化學(xué)反應(yīng)的限制，鋰電池不能過度充電。因此，鋰電池的充放電控制中，異常保護(hù)是必需和非常重要的,以保護(hù)電池和延長電池壽命。
本文中鋰電池充電器是為如線性發(fā)電、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等高能量應(yīng)用場合設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中使用LiPF6電極和對(duì)應(yīng)電解質(zhì)，電動(dòng)勢4.2V容量1Ah的電池。本充電器設(shè)計(jì)為100個(gè)電池模塊充電，每個(gè)電池模塊由10個(gè)鋰電池串聯(lián)組成。
II 設(shè)計(jì)理念