充電過(guò)程分析：

 

1.維護(hù)充電：

 

當(dāng)電池電壓較低時(shí)(可設(shè)定，本電路預(yù)設(shè)在9V以下)，充電器工作在小電流維護(hù)充電狀態(tài)下，工作原理為U⑨腳(同相端)電位低于⑧腳(反相端)，U輸出低電位，T4截止。U1D11腳電位約0.18V.此時(shí)充電電流約250mA(恒流電路由R14，U1D，T1B周邊外圍電路構(gòu)成，恒流原理自行分析)。

 

2.快速充電：

 

隨著維護(hù)充電繼續(xù)，電池電壓逐漸升高，當(dāng)電池電壓超過(guò)9V時(shí)，充電器轉(zhuǎn)入大電流快充模式下，U⑨腳(同相端)電位高于⑧腳(反相端)，U輸出高電位，T4導(dǎo)通，U1D11腳電位約為0.48V，充電器恒定輸出約電流給電池充電。

 

3.限壓浮充：

 

當(dāng)電池接近充足電時(shí)，充電器自動(dòng)轉(zhuǎn)入限壓浮充狀態(tài)下(限壓浮充電壓設(shè)定為13.8V，如為6V蓄電池，則浮充電壓應(yīng)設(shè)定為6.9V)，此時(shí)的充電電流會(huì)由快速充電狀態(tài)下逐漸下降，至電池完全充足電后，充電電流僅為10～30mA，用以補(bǔ)充電池因自放電而損失的電量。

 

4.保護(hù)及充電指示電路：

 

本電路設(shè)有反極性保護(hù)電路，由D4，U，U1D，T1及外圍元件構(gòu)成，當(dāng)電池反接時(shí)，充電器限制輸出電流不致發(fā)生事故。充電指示由U，D7及外圍元件構(gòu)成，充電時(shí)，D7點(diǎn)亮，充電器進(jìn)入浮充狀態(tài)后，D7熄滅，表示充電結(jié)束。

 

 

 

對(duì)于膠體電介質(zhì)鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，該電路是一個(gè)高性能的充電器。該充電器能夠迅速地為電池充電，且當(dāng)電池充滿時(shí)，它可迅速地?cái)嚅_(kāi)充電。最開(kāi)始的充電電流限制在2A。隨著電池電流和電壓的增加，當(dāng)電流增加到150mA時(shí)，充電器就會(huì)調(diào)整至較低的漂浮電壓，以防止過(guò)度充電。

 

 

 

如圖所示，該電路由7805構(gòu)成恒流源電路，通過(guò)大功率三極管進(jìn)行擴(kuò)流。

 

 

 

不管是一個(gè)低電流(50毫安)，還是高電流(1安培)，該電路都有能力提供。你可以選擇手動(dòng)充電或者自動(dòng)模式。當(dāng)電流很低的時(shí)候，你可以在選擇高電流充電之前先用低電流。如果電池的電壓過(guò)低，齊納二極管D5將有足夠的電流來(lái)產(chǎn)生一個(gè)穿過(guò)R6的電壓從而使得Q2開(kāi)啟。

 

 

 

鋰電池在充電過(guò)程中需要控制它的充電電壓和充電電流并精確測(cè)量電池電壓，根據(jù)鋰電池電壓將充電過(guò)程分為四個(gè)階段。階段一為預(yù)充電，先用0.1C的小電流對(duì)鋰電池進(jìn)行預(yù)充電，當(dāng)電池電壓≥2.5V時(shí)轉(zhuǎn)到下一階段。階段二為恒流充電，用1C的恒定電流對(duì)鋰電池快速充電，點(diǎn)電池電壓≥4.2V時(shí)轉(zhuǎn)到下一階段。階段三為恒壓充電，逐漸減小充電電流，保證電池電壓恒定=4.2V，當(dāng)充電電流≤0.1C時(shí)轉(zhuǎn)到下一階段。階段四為涓流充電，恒壓充電結(jié)束后，電池已經(jīng)基本充滿，為了維持電池電壓，可以用0.1C甚至更小的電流對(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)充充電，到此鋰電池充電過(guò)程結(jié)束。

 

本系統(tǒng)主要有微控制器、電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、電池狀態(tài)指示電路和充電控制電路組成，電路原理圖如圖所示。

 

 

 

LM358(雙運(yùn)算放大器，1腳為電源地，8腳為電源正)及其外圍電路提供12V工作電源D9為L(zhǎng)M358提供基準(zhǔn)電壓，經(jīng)R26，R4分壓達(dá)到LM358的第二腳和第5腳正常充電時(shí)，R27上端有0.15-0.18V左右電壓，此電壓經(jīng)R17加到LM358第三腳，從1腳送出高電壓當(dāng)電池電壓上升到44.2V左右時(shí)，充電器進(jìn)入恒壓充電階段，輸出電壓維持在44.2V左右，充電器進(jìn)入恒壓充電階段，電流逐漸減小當(dāng)充電電流減小到200mA-300mA時(shí)，R27上端的電壓下降，LM358的3腳電壓低于2腳，1腳輸出低電壓，Q2關(guān)斷，D6熄滅同時(shí)7腳輸出高電壓，此電壓一路使Q3導(dǎo)通，D10點(diǎn)亮另一路經(jīng)D8，W1到達(dá)反饋電路，使電壓降低充電器進(jìn)入涓流充電階段1-2小時(shí)后充電結(jié)束。

 

 

 

用555時(shí)基集成電路制作的鋰離子電池充電器，它具有恒流充電/恒壓充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)電池端電壓低于4.2V時(shí)采用恒流充電方式，而在電池端電壓充至4.2V時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓小電流(60mA)充電方式，不會(huì)出現(xiàn)電池過(guò)充電。

 

 

電源電路由電源開(kāi)關(guān)S、電源變壓器T、整流橋堆UR、濾波電容C1、C2和三端集成穩(wěn)壓集成電路IC1組成;充電電路由二極管VD、三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路IC3、電阻R2～R4、電位器RP2和繼電器K的控制觸頭等組成;控制電路由時(shí)基集成電路IC2、電位器RP1、電阻R1、R5～R8、電容C3、C4、晶體管V1、V2、繼電器K和發(fā)光二極管VL1、VL2組成。

 

接通電源后，交流220V電壓經(jīng)T降壓、UR整流、C1濾波及IC1穩(wěn)壓后，在02兩端產(chǎn)生12V直流電壓。該電壓分為三路：一路經(jīng)RP1降壓調(diào)整后，為102提供工作電壓(VCC);一路經(jīng)VD加至IC3的3腳(電壓輸入端)，作為充電電路的輸入電壓;另一路經(jīng)R1對(duì)C3充電。V1、V2和K的工作電源取自UR整流后的直流電壓。

 

剛接通電源時(shí)，由于C3兩端電壓不能突變，IC2的2腳電壓低于Vcc/3，IC2內(nèi)部的觸發(fā)器置位，3腳輸出高電平，使V1飽和導(dǎo)通，V2截止，K不能吸合，其常閉觸頭接通，將R4短接，充電電路對(duì)電池GB恒流充電。此時(shí)VL2點(diǎn)亮，指示充電器處于恒流充電狀態(tài)。

 

當(dāng)電池電壓充到4.2V時(shí)，IC2的6腳電壓達(dá)到2VCc/3閾值電平，IC2內(nèi)部的觸發(fā)器復(fù)位，3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，使V1截止，V2飽和導(dǎo)通，K吸合，其常閉觸頭斷開(kāi)，常開(kāi)觸頭接通，充電電路由恒流充電方式改為恒壓充電方式，對(duì)GB進(jìn)行恒壓充電。充電電流為60mA左右，且隨著充電的進(jìn)行而逐漸減小，當(dāng)充電電流降為20mA左右時(shí)，充電結(jié)束。