Принципиальная схема и конструкция зарядного устройства для литиевых аккумуляторов

Литиевая батарея, обычно используемая в машинах Yu Han, неподвижном крыле, моделях самолетов, вертолетах и т. Д., Имеет стабильность разряда, широкую рабочую температуру, больший зарядный ток, быструю скорость зарядки, низкий саморазряд и длительный срок хранения, высокую энергию, большой плотность накопленной энергии и т. д. Позвольте мне показать вам конструкцию зарядного устройства для литиевой батареи 11,1 В и взглянуть на батарею. Как выглядит схема зарядного устройства и принципиальная схема?

【Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов】 Схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов и принципиальная схема Конструктивная схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов

1, введение

Литиевые батареи 11,1 В, обычно используемые машиной Yu Han, неподвижным крылом, моделями самолетов, вертолетов и т. Д., Имеют стабильность разряда, широкую рабочую температуру; Разрешить больший зарядный ток, скорость зарядки, можно заполнить всего за 1-2 часа; Без эффекта памяти; Низкая скорость саморазряда, длительный срок хранения; Энергия высокая, плотность запасенной энергии; Высокое выходное напряжение (номинальное напряжение одной секции литиевой батареи составляет 3,6 В, обычно напряжение одной секции никель-металлогидридной и никель-кадмиевой батареи составляет 1,2 В) и т. Д. Зарядка литиевой батареи для предотвращения чрезмерной зарядки, если напряжение выше напряжения зарядный или зарядный ток превышает номинальный ток, это приведет к повреждению литиевой батареи или утилизации. В случае зарядки, повышение температуры литиевой батареи с избыточной энергией, разложение электролита с образованием газа, вызывает повышение напряжения, вызванное самовозгоранием или опасностью разрыва. На литиевой батарее при использовании для предотвращения чрезмерной разрядки, также может вызвать чрезмерную разрядку батареи, характеристики и долговечность, уменьшенное количество перезаряжаемых.

2, структура конструкции и анализа схемы зарядки

Литиевые батареи должны контролировать его в процессе зарядки напряжения зарядки аккумулятора и зарядного тока, а также точное измерение напряжения, в соответствии с процессом зарядки литиевого аккумулятора напряжения можно разделить на четыре этапа. Первый этап - это зарядка небольшим током 0,1 C для зарядки литиевой батареи, когда напряжение батареи составляет 2,5 В или выше, до следующей фазы. Фаза 2. Зарядка постоянным током с постоянным током 1 c для быстрой зарядки литиевой батареи, точка, когда напряжение батареи составляет 4,2 В или выше, чтобы перейти к следующей стадии. Фаза 3 для зарядки с постоянным напряжением, постепенно уменьшайте ток зарядки, обеспечивайте постоянное напряжение батареи = 4,2 В, когда ток зарядки 0,1 C или меньше до следующей фазы. Четвертая фаза для непрерывной зарядки, заряд с постоянным напряжением после того, как батарея была основной, чтобы поддерживать напряжение батареи, может использовать 0,1 C или меньше для дополнения тока зарядки батареи до конца процесса зарядки литиевой батареи.

3, конструкция аппаратной схемы зарядного устройства

Эта система в основном включает в себя микроконтроллер, схему обнаружения напряжения, схему обнаружения тока, схему индикации состояния заряда аккумулятора и схему управления, принципиальная схема показана на рисунке 1.

Принципиальная схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов

3.1 основной управляющий чип

Эта система использует ATmega8 в качестве ядра управления.

ATmega8 AVR - это высокопроизводительный микропроцессор с низким энергопотреблением. Он принимает расширенную структуру RISC, в общей сложности 130 инструкций, большую часть времени выполнения инструкции за один тактовый цикл, с 32 восемью общими рабочими регистрами, работающими на частоте от 16 МГц до 16 MIPS; Требуется всего два тактовых цикла аппаратного умножителя, 8 килобайт в системе программируемой Flash; Независимая блокировка необязательной области загрузочного кода; введено 512 байт микросхем E2PROM; 1 кбайт встроенной SRAM; Два независимых предварительно назначенных частоты, восемь таймеров / счетчиков; 23 программируемых порта ввода / вывода; 8 дорожных 10-битных АЦП; Трехканальный ШИМ. Счетчик реального времени RTC; Байтовый двухстрочный интерфейс; Два интерфейса USART; Может работать на хосте / от интерфейса SPI модели машины; Сторожевой таймер по частям; Внутри внутренние ресурсы типа аналогового компаратора.

3.2 схема обнаружения напряжения

В результате опорного напряжения АЦП ATmega8 установлен в 3,072 V, батарея в процессе зарядки напряжение может достигать 12,6 В, так что вам нужно напряжение батареи сворачивают в ATmega8 с приобретением АЦП рта.

Эта схема состоит из фазового детектора и регулируемого сопротивления 20 кОм, входа напряжения батареи в состав LM324 в фазе, выхода фазового детектора после изоляционного буфера, регулируемого сопротивления до 20 кОм, путем регулировки регулируемого сопротивления для входа в устье АЦП. ATmega8 одно 5 от напряжения аккумулятора.

3.3 схема обнаружения тока

Когда зарядный ток течет через чувствительный резистор, это вызывает падение давления, при измерении напряжения тестового резистора можно узнать размер зарядного тока, фазы, иметь эффект изоляционного буфера.

3.4 схема индикатора состояния батареи

Цепь индикатора состояния аккумулятора состоит из зеленого и красного светодиодов (светодиодов), используемых для индикации состояния аккумулятора. Красный и зеленый провода горят в режиме ожидания, они не подключены к батарее; Красный свет для зарядки отдельных проводов; Красный светодиод мигает статус быстрой зарядки; Зеленый светодиод мигает при постоянном напряжении заряда; Зеленый указывает на состояние непрерывной зарядки в тот момент, когда аккумулятор полностью заряжен.

3.5 схема управления зарядкой

Схема управления зарядкой использует метод ШИМ для управления зарядным напряжением и зарядным током, разрешение ШИМ составляет девять, частота переключения составляет 2 кГц. Когда не подключен к батарее, регулировка R1, что напряжение BAT + 12,975 В, говорит, что когда напряжение BAT + меньше 12,8 В, батарея имеет доступ.

4, дизайн программного обеспечения управления зарядным устройством

В этом управляющем программном обеспечении управляющая программа ИСПОЛЬЗУЕТ многоступенчатую структуру, весь процесс зарядки может быть разделен на пять состояний, в каждом состоянии после определенного условия, переходящего в другое состояние.

5. Заключение

В этом документе представлена конструкция зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с высоким коэффициентом полезного действия, обсуждается структура схемы зарядного устройства и продуманная разработка программного обеспечения, в этом документе представлен метод управления литиевой аккумуляторной батареей с ATmega8 в качестве управляющего ядра, комплексное управление процессом зарядки. до автоматического определения и регулировки зарядного тока, напряжения, точного контроля различных этапов зарядки и полной автоматической остановки заполнения.

Страница содержит содержимое машинного перевода.