Diagrama de circuito y diseño del cargador de batería de litio.

La batería de litio comúnmente utilizada en la máquina Yu Han, ala fija, modelo de avión, helicópteros, etc. Tiene estabilidad de descarga, temperatura de trabajo amplia, corriente de carga más grande, velocidad de carga rápida, baja autodescarga y larga vida de almacenamiento, alta energía, grande densidad de energía almacenada, etc. Déjame mostrarte el diseño del cargador de batería de litio de 11,1 V y echar un vistazo a la batería. ¿Cómo se ven el diagrama del circuito del cargador y el diagrama esquemático?

【Cargador de batería de litio】 Diagrama de circuito del cargador de batería de litio y diagrama esquemático Esquema de diseño del cargador de batería de litio

1, la introducción

Las baterías de litio de 11,1 V de uso común en la máquina Yu Han, ala fija, modelo de avión, helicópteros, etc. tienen estabilidad de descarga, amplia temperatura de trabajo; Permite una mayor corriente de carga, velocidad de carga, se puede llenar con solo 1 ~ 2 horas; Sin efecto memoria; Baja tasa de autodescarga, larga vida útil; La energía es alta, la densidad de energía almacenada; Voltaje de salida alto (el voltaje nominal de una sola sección de la batería de litio es de 3.6 V, comúnmente y el voltaje de la batería de níquel-hidruro metálico y níquel-cadmio es de 1.2 V), etc.Carga de la batería de litio para evitar una carga excesiva, si el voltaje es superior al voltaje La corriente de carga o carga es mayor que la corriente nominal, dañará la batería de litio o se desechará. En el caso de la carga, el exceso de energía de la batería de litio aumenta la temperatura, la descomposición del electrolito para producir gas, hace que el voltaje suba provocado por la combustión espontánea o dentro del riesgo de ruptura. En la batería de litio cuando se usa para evitar una descarga excesiva, también puede causar una descarga excesiva de las características y durabilidad de la batería, el número de recarga se reduce.

2, la estructura del diseño y análisis del circuito de carga

Las baterías de litio deben controlarlo en el proceso de carga del voltaje de carga de la batería y la corriente de carga y la medición precisa del voltaje, de acuerdo con el proceso de carga del voltaje de la batería de litio se puede dividir en cuatro etapas. La etapa uno se está cargando, con una pequeña corriente de 0,1 C para la carga de la batería de litio, cuando el voltaje de la batería es de 2,5 V o superior a la siguiente fase. Fase 2. Carga de corriente constante, con corriente constante de 1 c para la carga rápida de la batería de litio, punto cuando el voltaje de la batería es de 4,2 V o superior para pasar a la siguiente etapa. Fase 3 para carga de voltaje constante, disminuya gradualmente la corriente de carga, asegúrese de que el voltaje de la batería sea constante = 4.2 V, cuando la corriente de carga sea de 0.1 C o menos a la siguiente fase. La fase cuatro para carga lenta, carga de voltaje constante después de que la batería ha sido básica, para mantener el voltaje de la batería, puede usar 0.1 C o menos para complementar la corriente de carga de la batería, hasta el final del proceso de carga de la batería de litio.

3, el diseño del circuito de hardware del cargador

Este sistema incluye principalmente un microcontrolador, el circuito de detección de voltaje, el circuito de detección de corriente, el circuito de indicación del estado de carga de la batería y el circuito de control; el diagrama del principio del circuito se muestra en la figura 1.

El diagrama de principio del cargador de batería de litio.

3.1 el chip de control principal

Este sistema adopta el ATmega8 como núcleo de control.

ATmega8 AVR es un microprocesador de alto rendimiento y bajo consumo de energía. Adopta una estructura RISC avanzada, un total de 130 instrucciones, la mayor parte del tiempo de ejecución de instrucciones para un solo ciclo de reloj, con 32 ocho registros de trabajo generales, funciona en 16 MHZ hasta 16 MIPS de rendimiento; Solo necesita un multiplicador de hardware de dos ciclos de reloj; 8 k bytes dentro del sistema de Flash programable; Bloqueo independiente y un área de código de arranque opcional; se introdujeron 512 bytes de chips E2PROM; 1 k bytes de SRAM en el chip; Dos temporizadores / contadores de ocho frecuencias preasignados independientes; 23 puertos de E / S programables; 8 ADC de carretera de 10 bits; PWM de tres canales. Contador de tiempo real RTC; Interfaz de dos líneas orientada a bytes; Dos interfaces USART; Puede trabajar en el host / desde la interfaz SPI del modelo de máquina; Temporizador de vigilancia en piezas; Dentro de los recursos internos como comparador analógico.

3.2 circuito de detección de voltaje

Como resultado de que el voltaje de referencia ATmega8 ADC se establece en 3.072 V, el voltaje de la batería en el proceso de carga puede ser tan alto como 12.6 V, por lo que necesita reducir el voltaje de la batería en el ATmega8 para la adquisición de ADC de la boca.

Este circuito consta de un detector de fase y una resistencia ajustable de 20 k, entrada de voltaje de la batería al compuesto de LM324 en fase, la salida del detector de fase después del tampón de aislamiento resistencia ajustable a 20 k, mediante el ajuste de la resistencia ajustable a la entrada en la boca del ADC ATmega8 uno 5 del voltaje del voltaje de la batería.

3.3 circuito de detección de corriente

Cuando la corriente de carga fluye a través de la resistencia de detección producirá una caída de presión, con la prueba de medición, el voltaje de la resistencia puede conocer el tamaño de la corriente de carga, la fase y el efecto del búfer de aislamiento.

3.4 circuito indicador de estado de la batería

El circuito indicador de estado de la batería consta de diodos emisores de luz (leds) verde y rojo, que se utilizan para indicar el estado de la batería. Los cables rojo y verde están encendidos para el modo de espera, no conectados a la batería; La luz roja para el estado de carga lleva separados; El LED rojo parpadea en estado de carga rápida; El LED verde parpadea en estado de carga de voltaje constante; Los cables verdes se iluminan solo para el estado de carga lenta, en el momento en que la batería está completamente cargada.

3.5 circuito de control de carga

El circuito de control de carga adopta el método PWM para controlar el voltaje de carga y la corriente de carga, la resolución del PWM es nueve, la frecuencia de conmutación es 2 KHZ. Cuando no está conectado a la batería, ajustando el R1 que BAT + voltaje de 12.975 V, dicho cuando el voltaje BAT + es menor a 12.8 V, la batería tiene acceso.

4, diseño de software de control del cargador

En este software de control, el programa de control UTILIZA una estructura de varios pasos, todo el proceso de carga se puede dividir en cinco estados, en cada estado después de una determinada condición, movido a otro estado.

5. Conclusión

Este documento presenta una alta relación de diseño de cargador de batería de iones de litio de 11,1 V, analiza la estructura del circuito del cargador y el diseño del software, este documento presenta el método de control de la batería de litio, con ATmega8 como núcleo de control, la gestión integral del proceso de carga , a través de para detectar y ajustar automáticamente la corriente de carga, el voltaje, completar el control preciso de las diferentes etapas de carga y la parada automática completa.

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