基于A(yíng)VR的鋰電池智能充電器的設計與實(shí)現

　　3.2.5 按鍵與顯示

　　充電器的功能按鍵響應由ATtiny261的外中斷來(lái)實(shí)現，與LED顯示相配合可獲知池放電狀況，并提醒系統即將終止。系統充放電的每個(gè)狀態(tài)都與相應LED顯示對應?？筛鶕妷簷z測判斷是否有電池裝入及提供電池短路保護，并給出LED報警信號。

　　3．3保護電路

　　由于鋰電池的化學(xué)特性，在使用過(guò)程中，其內部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉化的化學(xué)正反應。但在菜蝗條件下．如對其過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流將會(huì )導致電池內部發(fā)生化學(xué)副反應，該副反應加劇則會(huì )嚴重影響鋰電池的性能與使用壽命，甚至會(huì )引起爆炸而導致安全問(wèn)題，因此鋰電池保護電路顯得至為重要。

　　如圖3所示，該電路選用精工的多節鋰電池保護芯片S8233構成，可對電池電壓和回路電流進(jìn)行有效監測，并通過(guò)對MOS管FET-A或FET-B的控制在某些條件下關(guān)斷究、放電回路以防止對電池發(fā)生損害。與其它電池保護芯片如S8254相比較，S8233還可通過(guò)外接MOS管FET1，FET1及FET3來(lái)保證鋰電池組的充電平衡，這是其它類(lèi)似芯片所不具備的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)單片機對S8233芯片CTL端子的控制，可實(shí)現對鋰電池的故障保護?！　?p>　　4 軟件設計

　　系統軟件采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，并在AVR Studio4環(huán)境下編譯調試完成。整個(gè)系統軟件內充電主程序和中斷服務(wù)子程序組成。主程序主要完成系統、變量及看門(mén)狗定時(shí)器的初始化．控制系統實(shí)現充電功能。單片機完成初始化后，根據電池狀況判斷應該進(jìn)入哪一個(gè)充電階段，然后通過(guò)AD采樣與中斷響應完成PWM的調整，實(shí)現相應階段的控制。主程序流程見(jiàn)圖4。程序中通過(guò)AD中斷子程序來(lái)改變PWM占空比，定時(shí)中斷子程序來(lái)控制最大充電時(shí)間，外中斷來(lái)判斷電池組放電狀態(tài)。

圖4 主程序流程

　　5 實(shí)驗測試結果

　　實(shí)驗中采用750mA恒流對3節1500mAh的鋰電池組進(jìn)行充電，充電電流．電壓測試曲線(xiàn)如圖5所示。實(shí)驗結果她示，由單片開(kāi)關(guān)電源實(shí)現AC-DC的轉換，通過(guò)ATtiny261與S8233保護芯片的相互配合與控制所實(shí)現的鋰電池充電器，滿(mǎn)足了3節鋰電池組的充電要求，取得了較好的充電效果。

圖5 電池充電測試熱線(xiàn)

　　6 結束語(yǔ)

　　由于AVR ATtiny261良好的性?xún)r(jià)比，使得產(chǎn)品的智能性與應用性大大提高，且縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)闊．降低了開(kāi)發(fā)成本。并且，系統采用綜合控制的軟件算法，避應了不同型號及容量的鋰電池需求機電路集成度高，結構簡(jiǎn)單，性能可靠，經(jīng)濟輕便，具有很大的實(shí)用價(jià)值。此外，在系統現有功能實(shí)現的基礎上，充分利用ATtiny261的片內外資源，通過(guò)其所具有的12C通信功能，可以很方便的升級為智能電源管理系統，直接成用于各種便攜式電子設備。

　　本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：采用PWM控制的單片開(kāi)關(guān)電源實(shí)現充電，大大提高系統效率；基于AVRATtiny261的控制核心搜綜合控制的軟件算法，使系統控制更加靈活，便于進(jìn)一步升級開(kāi)發(fā)。