摘要：本論文首先分析了鋰電池的主要特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上提出了基于單片機(jī)控制的鋰電池智能充電器設(shè)計(jì)方案。此設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是單節(jié)鋰電池充電，因此選用了AT89C52單片機(jī)配合MAX1898充電管理芯片及適當(dāng)?shù)呐涮自?，進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)，使所設(shè)計(jì)的充電器具有智能控制的特點(diǎn)，能根據(jù)不同鋰電池的電參數(shù)自動(dòng)確定相應(yīng)的充電控制規(guī)律，自動(dòng)檢測(cè)、充電、斷電、報(bào)警等。

1引言

隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，使得各種各樣的電子產(chǎn)品不斷的涌現(xiàn)，并朝著便攜和小型輕量化的趨勢(shì)發(fā)展，為了能夠更加有效地使用這些電子產(chǎn)品，可充電電池得到快速的發(fā)展。常見的可充電電池包括鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰電池和聚合物電池等。其中，鋰電池以其高的能量密度、穩(wěn)定的放電特性、無記憶效應(yīng)和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。目前絕大多數(shù)的手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等均使用鋰電池。電池的使用壽命和單次循環(huán)使用時(shí)間與充電器維護(hù)過程和使用情況密切相關(guān)。一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充足，而且還可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)而造成的記憶效應(yīng)，即電池活性衰退現(xiàn)象。

2鋰電池的主要特點(diǎn)

1）高能量密度，鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的40%~50%，鎳氫的20%~30%.因此，鋰電池具有更高的重量能量比、體積能量比。

2）高電壓，單節(jié)鋰電池電壓平均為3.6V，等于三只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓。

3）自放電小，可長(zhǎng)時(shí)間存放。

4）無記憶效應(yīng)，鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應(yīng)，所以鋰電池充電前無須放電。

5）壽命長(zhǎng)，正常工作條件下，鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于500次。

6）多個(gè)鋰電池可以隨意并聯(lián)使用。

7）無污染，由于鋰電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素，對(duì)環(huán)境無污染。

8）快速充電，使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器，可使鋰電池在1-2小時(shí)內(nèi)得到滿充。鋰電池與其他可充電電池相比，其價(jià)格相對(duì)較高。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰電池的性價(jià)比越來越高，目前已廣泛應(yīng)用在各類便攜式移動(dòng)設(shè)備上。

3鋰電池充電器的硬件設(shè)計(jì)方案

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)電路、電壓轉(zhuǎn)換及光耦合隔離電路、充電控制電路三部分組成。通過單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)預(yù)充、快充、滿充、斷電、報(bào)警等充電過程。

3.252單片機(jī)電路原理圖

單片機(jī)芯片為Atmel公司的AT89C52單片機(jī)，B1為蜂鳴器，單片機(jī)的P2.0口輸出控制光耦器件，可以在需要時(shí)及時(shí)關(guān)斷充電電源。