智能充电器的设计思想和实现方法

　　在如今科技飞速发展的今天，智能科技在我们生活的领域已经算是习以为常的事情了，许多新型产品都按上了智能这样的一个头衔。今天小编就为您介绍一下智能充电器的设计思想和实现方法。供您参考。

　　一、智能充电器的设计思想
　　设计通用型智能充电器时，需要充分考虑3种电池的充电特性，针对每一种电池的特性给出不同的充电模式以及相应的算法．
　　1、镍氢／镍镉电池充电模式
　　这2种镍类电池具有相似的充电特性曲线，因而可以用一样的充电算法。这2种电池的主要充电控制参数为－ΔV和温度θ．
　　对镍氢／镍镉电池由预充电到标准充电转换的判据为：
　　①单节电池电压水平0。6～1V；
　　②电池温度－5～0C．电池饱和充电的判据为：①电池电压跌落或接近零增长 –ΔV＝ 6～15 mV／节；②电池最高温度θmax＞50℃；
　　③电池温度上升率dθ／dt ≥1。0℃／min。由于温度的变化容易受环境影响，因而实际用于判别充电各阶段的变量主要为–ΔV、θmax，其中对–ΔV的检测需要有足够的A／D分辨率和较高的电流稳定度．－△V的测量与A／D分辨率、充电电流的稳定性与电池内阻之间有以下关系：当电池内阻等于50Ω（接近饱和充电）时，充电电流＝1200mA，电流漂移等于5％，单节电池的最高充电电压为1。58V，则此时电流漂移可能引起的电池电压变化为3mV。

　　2、锂离子电池充电模式
　　在锂离子电池充电采样时，测量到的电压是电池的在线电压，一般在线电压要高于静态电压（与内阻有关）．在充电器设计中，对锂离子电池充电各阶段转换判断的测量参数只有在线电压，电压采样偏差小于 0。05 V．
　　可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点，广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。但是不同类型的电池如镍镉电池（Nicd）、镍氢电池（NiMH）和锂离子电池具有不同的充电特性和过程。不同的电池应采用不同的充电控制技术。常用的控制技术有：电压负增量控制、时间控制、温度控制、最高电压控制技术等。其中电压负增量控制是目前公认的较先进的控制方法之一。充电时，当测量到电池电压负增量时就可以确定该电池己经充满，从而将充电转变为涓流充电。时间控制预定充电时间，当充电时间达到后，使充电器停止充电或转为涓流充电，这种方法较安全。温度控制法是当电池达到充满状态时，电池温度上升较快，测量电池温度或温度的变化，从而确定是否对电池停止充电。最高电压控制则是根据充电电池的最高允许电压来判断充电状态，这种方法灵活性较好。以上是一种智能充电器，能对镍镉电池（Nicd）、镍氢电池（NiMH）和锂离子电池进行充电，并对充电电池具有自动检测能力。

　　二、智能充电器的管理方法
　　它与以上两种充电方法最大的差别是充电过程是用CPU进行管理。也有两种控制方法。①“档案”控制法。②温度控制法。分别做如下介绍：
　　⑴档案控制法：
　　在计算机的ROM中输入电池管理档案，将电池在充电和使用的各个时期内阻特性参数预先设计好，在电池充电的过程中，计算机根据电池的使用情况调用设计好的内阻参数调整充电电压，使之充电电流始终保持最佳大小。（注：这里指的“恒流”是相对上面两种充电方法而言，并非一成不变。）减少了电解质的分解，从而延长了电池的寿命。用这种方法充电的电池是不可更换的。如需要更换，必须送到专业维修站。在换电池的同时，还必须把ROM内的电池管理档案重新刷新。

　　⑵温度控制法：
　　在计算机的ROM中事先输入温度控制的参数，而在电池中预先埋入温度传感电路。当充电电流过大时，电池发热，温度传感电路输出控制信号给计算机，计算机根据预先设定的参数及时对充电电压进行调整，使充电电流始终保持最佳大小。用这种方法电池是可更换的。像“索尼”的PDA的可更换电池就是采取这种方法。“索尼”称为“聪明”电池。判别这种电池的方法：它的联接端口的个数≥6。
　　其他牌号的PDA可更换电池，与手机一样，采取半智能充电方式。虽然使用寿命小于智能充电方式的电池，但它的容易更换性，弥补了它的缺点。