一種可帶數(shù)據(jù)顯示的鋰電池充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

引言

鑒于市場(chǎng)上鎳鎘電池和鋰電池共存的局面，本文設(shè)計(jì)的充電器可以對(duì)這兩種電池進(jìn)行充電，對(duì)鎳鎘電池組采用脈沖充電方式，對(duì)鋰電池組采用恒流充電方式，這是依據(jù)電池的不同機(jī)理而設(shè)計(jì)的，真正做到了一機(jī)兩用，此為該充電器的創(chuàng)新點(diǎn)，也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。充電器的寬屏LCD可以同時(shí)顯示4組充電器的充電狀態(tài)，也可單獨(dú)顯示一組充電器上電池的各項(xiàng)參數(shù)，做到了對(duì)電池充電過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是：

1.可同時(shí)對(duì)4組8.4V的鋰離子電池或9.2V的鎳鎘電池進(jìn)行充放電。

2.可與電池組中的芯片通信，判斷電池的化學(xué)性質(zhì)。

3.對(duì)于不同化學(xué)性質(zhì)的電池，將采用相應(yīng)的充電方式。

4.可與電池組中的芯片通信，得到該電池組的電壓、充電電流、容量等參數(shù)。

5.充電器帶有LCD，可顯示電池的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

該充電器的功能框圖如圖1所示。

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

總控單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

總控單元是由微控制器PIC16F873和鍵盤(pán)控制芯片ZLG7289A構(gòu)成的。主要任務(wù)是負(fù)責(zé)與各個(gè)充電單元通信，并處理用戶輸入與LCD顯示信息。鍵盤(pán)控制芯片在這里負(fù)責(zé)6個(gè)按鍵和12個(gè)LED的控制。

ZLG7289A與微控制器之間通過(guò)SPI總線進(jìn)行雙向通信。主控單元每秒查詢一次各個(gè)充電單元，獲取當(dāng)前充電單元的信息，如有無(wú)電池、電池性質(zhì)、電池電壓等。之后由LCD模塊向用戶顯示。

充電單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

TP8002鋰離子電池

充電控制芯片

TP8002是一款高效獨(dú)立開(kāi)關(guān)模式鋰離子電池充電控制器。該控制器有4.2V和8.4V兩個(gè)版本。