衡阳瑞达述锂离子电池充电器电路原理图及设计方法

　　锂电池常用于涵道机、固定翼、直升机等航模中，具有放电稳定，工作温度宽;允许较大的充电电流、充电速度快，自放电率低，储存寿命长;能量高、储存能量密度大等优点。下面小编就分享11.1V锂电池充电器设计方案，一起来看看锂电池充电器电路图和原理图是怎么样的。

　　【锂电池充电器】锂电池充电器电路图和原理图锂电池充电器设计方案

　　1、引言

　　11.1V锂电池常用于涵道机、固定翼、直升机等航模中，具有放电稳定，工作温度宽;允许较大的充电电流、充电速度快，仅需1~2个小时就可以充满;无记忆效应;自放电率低，储存寿命长;能量高、储存能量密度大;输出电压高(单节锂电池的额定电压一般为3.6V，而单节镍氢和镍镉电池的电压只有1.2V)等优点。在对锂电池进行充电时要防止过度充电，如果充电电压高于规定电压或充电电流大于规定电流，就会损坏锂电池或者使之报废。在过充电的情况下，能量过剩锂电池温度上升，电解液将分解产生气体，使之内压上升而导致自燃或破裂的危险。通锂电池在使用时也要防止过度放电，过度放电会导致电池特性及耐久性变差，可充电次数降低。

　　2、充电电路结构设计分析

　　本系统采用ATmega8作为控制核心。

　　ATmega8是AVR一款高性能、低功耗的微处理器。它采用先进的RISC结构，共有130条指令，大多数指令执行时间为单个时钟周期，具有32个8位通用工作寄存器，工作于16MHz时性能高达16MIPS;只需要两个时钟周期的硬件乘法器;8K字节的系统内可编程Flash;独立锁定位的可选Boot代码区;512字节的E2PROM;1K字节的片内SRAM;两个具有独立预分频8位定时/计数器;23个可编程I/O口;8路10位ADC;三通道PWM;实时计数器RTC;面向字节的两线接口;两个USART接口;可工作于主机/从机模式的SPI接口;片内看门狗定时器;片内模拟比较器等内部资源。

　　3.2电压检测电路

　　由于ATmega8的ADC的参考电压设置为3.072V，而电池在充电过程中电压可以高达12.6V，因此需要将电池电压按比例缩小后才能送入ATmega8的ADC口进行采集。

　　本电路由一个同相器和20K的可调电阻构成，电池电压输入到由LM324构成的同相器后，经同相器隔离缓冲后输出到20K的可调电阻，通过调节可调电阻使输入到ATmega8的ADC口的电压为电池电压的五分之一。

　　3.3电流检测电路

　　充电电流在流经检测电阻时将产生压降，同过测量检测电阻的电压即可获知充电电流的大小，同相器起到隔离缓冲的作用。

　　3.4电池状态指示电路

　　电池状态指示电路由一个绿色和一个红色的发光二极管构成，用来指示电池的状态。红色和绿色发光二极管都亮为待机状态，未接入电池;红色发光二极管单独亮为预充电状态;红色发光二极管闪烁为快速充电状态;绿色发光二极管闪烁为恒压充电状态;绿色发光二极管单独亮为涓流充电状态，即此刻电池已经充满。

　　3.5充电控制电路

　　充电控制电路采用PWM方式控制充电电压和充电电流，PWM的分辨率为9位，开关频率为2KHz.在未接入电池时调节R1使BAT+端的电压为12.975V，当BAT+端的电压小于12.8V时表示电池已经接入。

　　4、充电器的控制软件设计

　　在本控制软件中，控制程序采用多工序结构，将整个充电过程分为5个状态，在各个状态满足一定条件后，迁移到另一状态。

　　5、结语

　　本文给出了一种高性价比的11.1V锂电池充电器的设计方案，该方案讨论了充电器的电路结构和软件设计思想，介绍了锂电池充电的控制方法，以ATmega8作为控制核心，对充电过程进行全面管理，通过对充电电流、电压的自动检测与调整，完成对不同充电阶段的精确控制及充满后的自动停充。

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