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　　鋰電池常用于涵道機、固定翼、直升機等航模中，具有放電穩(wěn)定，工作溫度寬;允許較大的充電電流、充電速度快，自放電率低，儲存壽命長;能量高、儲存能量密度大等優(yōu)點。下面小編就分享11.1V鋰電池充電器設(shè)計方案，一起來看看鋰電池充電器電路圖和原理圖是怎么樣的。

　　【鋰電池充電器】鋰電池充電器電路圖和原理圖鋰電池充電器設(shè)計方案

　　1、引言

　　11.1V鋰電池常用于涵道機、固定翼、直升機等航模中，具有放電穩(wěn)定，工作溫度寬;允許較大的充電電流、充電速度快，僅需1~2個小時就可以充滿;無記憶效應(yīng);自放電率低，儲存壽命長;能量高、儲存能量密度大;輸出電壓高(單節(jié)鋰電池的額定電壓一般為3.6V，而單節(jié)鎳氫和鎳鎘電池的電壓只有1.2V)等優(yōu)點。在對鋰電池進行充電時要防止過度充電，如果充電電壓高于規(guī)定電壓或充電電流大于規(guī)定電流，就會損壞鋰電池或者使之報廢。在過充電的情況下，能量過剩鋰電池溫度上升，電解液將分解產(chǎn)生氣體，使之內(nèi)壓上升而導(dǎo)致自燃或破裂的危險。通鋰電池在使用時也要防止過度放電，過度放電會導(dǎo)致電池特性及耐久性變差，可充電次數(shù)降低。

　　2、充電電路結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

　　本系統(tǒng)采用ATmega8作為控制核心。

　　ATmega8是AVR一款高性能、低功耗的微處理器。它采用先進的RISC結(jié)構(gòu)，共有130條指令，大多數(shù)指令執(zhí)行時間為單個時鐘周期，具有32個8位通用工作寄存器，工作于16MHz時性能高達16MIPS;只需要兩個時鐘周期的硬件乘法器;8K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash;獨立鎖定位的可選Boot代碼區(qū);512字節(jié)的E2PROM;1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM;兩個具有獨立預(yù)分頻8位定時/計數(shù)器;23個可編程I/O口;8路10位ADC;三通道PWM;實時計數(shù)器RTC;面向字節(jié)的兩線接口;兩個USART接口;可工作于主機/從機模式的SPI接口;片內(nèi)看門狗定時器;片內(nèi)模擬比較器等內(nèi)部資源。

　　3.2電壓檢測電路

　　由于ATmega8的ADC的參考電壓設(shè)置為3.072V，而電池在充電過程中電壓可以高達12.6V，因此需要將電池電壓按比例縮小后才能送入ATmega8的ADC口進行采集。

　　本電路由一個同相器和20K的可調(diào)電阻構(gòu)成，電池電壓輸入到由LM324構(gòu)成的同相器后，經(jīng)同相器隔離緩沖后輸出到20K的可調(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使輸入到ATmega8的ADC口的電壓為電池電壓的五分之一。

　　3.3電流檢測電路

　　充電電流在流經(jīng)檢測電阻時將產(chǎn)生壓降，同過測量檢測電阻的電壓即可獲知充電電流的大小，同相器起到隔離緩沖的作用。

　　3.4電池狀態(tài)指示電路

　　電池狀態(tài)指示電路由一個綠色和一個紅色的發(fā)光二極管構(gòu)成，用來指示電池的狀態(tài)。紅色和綠色發(fā)光二極管都亮為待機狀態(tài)，未接入電池;紅色發(fā)光二極管單獨亮為預(yù)充電狀態(tài);紅色發(fā)光二極管閃爍為快速充電狀態(tài);綠色發(fā)光二極管閃爍為恒壓充電狀態(tài);綠色發(fā)光二極管單獨亮為涓流充電狀態(tài)，即此刻電池已經(jīng)充滿。

　　3.5充電控制電路

　　充電控制電路采用PWM方式控制充電電壓和充電電流，PWM的分辨率為9位，開關(guān)頻率為2KHz.在未接入電池時調(diào)節(jié)R1使BAT+端的電壓為12.975V，當BAT+端的電壓小于12.8V時表示電池已經(jīng)接入。

　　4、充電器的控制軟件設(shè)計

　　在本控制軟件中，控制程序采用多工序結(jié)構(gòu)，將整個充電過程分為5個狀態(tài)，在各個狀態(tài)滿足一定條件后，遷移到另一狀態(tài)。

　　5、結(jié)語

　　本文給出了一種高性價比的11.1V鋰電池充電器的設(shè)計方案，該方案討論了充電器的電路結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計思想，介紹了鋰電池充電的控制方法，以ATmega8作為控制核心，對充電過程進行全面管理，通過對充電電流、電壓的自動檢測與調(diào)整，完成對不同充電階段的精確控制及充滿后的自動停充。

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