技术：基于单片机的多模式蓄电池充电电路设计

时间的脉动电流充电，这样有利于激活电池内的化学反应物质，部分恢复受损的电池单元。

电池的端电压检测硬件上使用单片机的片上高精度A/D模，软件控制采用中断方式，这样可节省单片机在A/D转换期间的等待时间。端电压检测的数据，比较是否满足充电终止条件，及时修改单片机的输出参数，控制充电电流的大小。

2 涓流短时充电及浮充电

充电器开始工作后，首先检测蓄电池的电池电压，若电池电压低于4.7V，充电器不工作。若电池电压大于7.3V或小于5.2V，说明蓄电池曾经过度放电，为避免对蓄电池充电电流过大，造成热失控，对蓄电池实行稳定小电流涓流充电，激活蓄电池。软件流程图如下：

具体实现程序如下:

…

READ : MOV A、P0，将P0口的值送入累加器A

CJNE A、#84H、REL，若(A)≠5.2V则跳到REL

REL : JNC HL；大于5.2V转移到HL

SETB P1.2，将P1.2口置为高位

SETB P1.3，脉冲控制

…

同时，当充电时间到两个半小时时，进入浮充电阶段。该阶段主要用来补充蓄电池自放电所消耗的能量，此时标志着充电过程结束。3 恒流充电

在涓流充电阶段，电池电压开始上升，当电池电压上升到能接受大电流充电的阈值时，则转入恒流充电阶段。该阶段为大电流恒流充电，电流值为I2 ，因蓄电池容量而异，一般I2 约为0.1C(C 为蓄电池组的容量)，持续时间为T2，在恒流充电状态下，不断检测电池端电压，当电池电压达到饱和电压时，恒流充电状态终止。

本设计采用外部检测设备将数据送入P0口，若电压在5.2V～6V之间则P1.0口置为高电平，发送信号进行恒流充电模式。在恒流充电过程中，采用脉冲控制充电电流的占空比，以此来控制开关的开断，实现充电电流的恒定。软件流程图如下：

具体实现程序如下：

…

READ : MOV A、P0，将P0口的值送入累加器A

CJNE A 、#99H 、REL，若(A)≠6V则跳到REL

REL : JNC HY，大于6V转移到HY

SETB P1.0，将P1.0口置为高位

SETB P1.3，脉冲控制

充电电路在实现涓流充电和恒流充电方法是要使用脉冲充电控制来进行充电，有效的调整电池充电过程当中的占空比.其中脉冲控制的实现程序如下:

…

PWMH DATA 30H，高电平脉冲的个数

PWM DATA 31H ，PWM周期

COUNTER DATA 32H

TEMP DATA 33H

INTT0 : PUSH PSW ，现场保护

PUSH ACC

INC COUNTER ，计数值加1

MOV A，COUNTER

CJNE A ， PWMH，INTT01，如果等于高电平脉冲数 CLR P1.0 ，P1.0变为低电平

CLR P1.2

AJMP INTT0

INTT01 : CJNE A，PWM，INTT02，如果等于周期数

MOV COUNTER， #01H ，计数器复位

SETB 08H，P1.0为高电平

SETB P1.2

INTT02 : POP ACC，出栈

POP PSW

RETI

END

…

4 恒压充电

该阶段为恒压充电，电压值为7.3V，它是蓄电池节数与蓄电池温度的函数，这时充电电流逐渐减小，恒压充电时，保持充电电压不变。充电电流不断下降，当充电电流下降到恒流状态下充电电流的1/10 时，终止恒压充电。电路实现方法为：外部检测设备将结果送入P0口，系统检测送入的数据，若电池电压在大于6V时采用恒压充电模式，即P1.1口置高位进行恒压充电模式。具体实现程序如下：

…

READ : MOV A，P0，将P0口的值送入累加器A

CJNE A，#0B7H，REL ，若(A)≠7.3V则跳到REL

REL : JNC STOP ，大于7.3V转移到STOP

5 A/D转换模块

由于本设计用到了电压实时监测，因此需要对其发出的信号进行A/D转换，在电路中采用了ADC0809转换器，对模拟信号进行采集与转换。具体实现程序如下:

START: MOV R0 ，#30H ，RAM缓冲区地址设初值

MOV DPTR ， #0FEF8H，通道地址寄存器设初值 MOVX @DPTR A ，启动A/D转换

MOV R5，#0AH ，延时等待

DLX: DJNZ R5，DLX

WAIT : JB P3.2 ，WAIT，等待A/D转换结束

MOVX A ，@DPTR，读取A/D转换结果

MOV @R0，A ，保存A/D转换结果

ACALL DATADSP，数据的数字处理

LJMP START

…

软件流程图如下所示：

总结

采用单片机和充电集成电路进行充电器的设计，不但能够实现对一般的蓄电池进行充电，而且还能够实现相应的过压和时间控制，从而可以充分发挥蓄电池的性能，延长电池的使用寿命，并避免简易充电器在充电时可能对电池造成损害的情况发生，具有一定的智能功能，符合目前的环境保护潮流。