镍氢电池组充电器的智能控制IC设计 摘要：比较了当今几种充电器的优缺点，并结合当今的充电器的使用和形势阐述了镍氢电池组充电器控制系统的工作原理，给出了一种经济实用的充电器控制系统的硬件电路设计方案。
关键词：镍氢电池 充电器 单片机89C51 定压脉冲式 PWM
1．引言
随着科技的进步，个人电子装置正日新月异、突飞猛进地向前发展。最近的几年，具体到应用领域，移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式装置己越来越变成人们生活的必需品。便携式移动设备大多以电池供电，便携式装置配备的现代化学电池对充电管理要求是比较严格的。如果能从充电控制、安全、体积及成本诸方面考虑，为这些现代化学电池提供优质的充电管理，对最终用户来说，比使用一次性电池更为方便，又能降低使用成本；对制造商来说，也能增加自己的竞争力。新材料，新能源技术的发展，电动交通工具也取得了长足的进步，混合动力汽车，电动汽车进一步实用化，电动自行车则在新兴发展中国家如中国迅速兴起，这些都极大的增加了对可充电电池的需求，同时也极大的促进了对电源管理芯片包括充电管理芯片的需求。充电电池的应用可以说是无处不在，小到照相机，随身听，MP3，大到航天飞机，洲际导弹都可以见到其身影。可充电电池的优点是使用寿命长，它们可充放电1000多次，即使价格比一次电池要贵，但从长期使用的观点来看，则很经济实惠，而且可充电电池的负荷力要比绝大部分一次电池高。可以说没有充电电池就没有现代工业的长足发展，所以对其研究就成为一个重要的课题。要想对充电电路及其相关设备有充分的了解，就必须要先从充电电池本身的原理开始，在这里我们主要介绍有关NiCd和NiMH电池的数据参数及其分类应用，进而介绍其充电管理控制电路的研究和发展。
(1)镍氢电池在充电后期会镍氢电池在使用过程中会出现如下问题：
产生大量的氧气，负极MH电极的吸氧过程是放热过程。在形成的高温环境下，将加速负极储氢合金氧化，失去部分储氢能力，并使电池内压增加。容量越大、充电电流越大，问题越突出。此问题国内外都没有彻底地解决。
(2)镍氢电池充入容量会随着充放电循环周期增加而减少，电池内阻也随着增加，并且充电后期出现一△V的时间提前。
(3)对于长期备用的镍氢电池有必要提高荷电保持能力，减少自放电。目前镍氢电池的自放电损失在25%左右(28天)，国外有小于15%的报导。充电技术是影响密封镍氢电池寿命和使用性能的最大原因，其中充电过程中的充电电流选定、内压力、温度三个方面问题对电池使用性能和使用寿命的影响最大。充分研究镍氢电池的充放电特性，寻找有效的充电及电池智能化的管理途径，有助于延长镍氢电池的使用性能和使用寿命，提高相关设备的工作可靠性。
根据镍氢电池在使用当中的特点，现设计如下的方案两种方案以做比较，并在各自的设计的过程中显示每个电路的优点，以确定最终的方案。
毕业设计说明书目录
1 引言…………………………………………………………………………………1
2.方案一………………………………………………………………………………2
3方案二……………………………………………………………………………… 3
3.1镍氢电池充放电性…………………………………………………………3
3.2电池充电方法概述…………………………………………………………5
3.3快速充电控制方法…………………………………………………………8
3.4 Ni一MH电池充电系统设计与实现………………………………………9
3.4.1充电系统中部分电路和芯片的介绍………………………………… 10
3.4.2BUCK主电路的设计…………………………………………………… 13
3.4.3BUCK电路的测试……………………………………………………… 13
3.4.4功率MOSFET的驱动电路的设计………………………………………15
4.单片机控制电路………………………………………………………………… 16
4.1用TL494实现PWM输出……………………………………………… 16
4.2A/D模块………………………………………………………………… 18
5.充电结束的判断………………………………………………………………… 20
6.硬件调试说明…………………………………………………………………… 22
参考文献
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[2]刘宝成主编，电子技术应用，北京：高等教育出版社，1992
[3] 中国集成电路大全编写委员会编，COMS集成电路，北京：人民邮电出版社，1999
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[5]吴勇主编，数字电子技术基础，北京：机械工业出版社，2000
[6]周良权主编，数字电子技术 北京:清华大学出版社，2001
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[10]柯锋主编，电子技术应用，北京：高等教育出版社，2003
[11]李士雄，高杰主编，电工学，北京：国防工业出版社，2004
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