智慧充電器的設計思想和實現方法

在如今科技飛速發展的今天，智慧科技在我們生活的領域已經算是習以為常的事情了，許多新型產品都按上了智慧這樣的一個頭銜。今天小編就為您介紹一下智慧充電器的設計思想和實現方法。供您參考。

一、智慧充電器的設計思想
設計通用型智慧充電器時，需要充分考慮3種電池的充電特性，針對每一種電池的特性給出不同的充電模式以及相應的演算法．
1、鎳氫／鎳鎘電池充電模式
這2種鎳類電池具有相似的充電特性曲線，因而可以用一樣的充電演算法。這2種電池的主要充電控制參數為－ΔV和溫度θ．
對鎳氫／鎳鎘電池由預充電到標準充電轉換的判據為：
①單節電池電壓水準0。6～1V；
②電池溫度－5～0C．電池飽和充電的判據為：①電池電壓跌落或接近零增長 –ΔV＝ 6～15 mV／節；②電池最高溫度θmax＞50℃；
③電池溫度上升率dθ／dt ≥1。0℃／min。由於溫度的變化容易受環境影響，因而實際用於判別充電各階段的變數主要為–ΔV、θmax，其中對–ΔV的檢測需要有足夠的A／D解析度和較高的電流穩定度．－△V的測量與A／D解析度、充電電流的穩定性與電池內阻之間有以下關係：當電池內阻等於50Ω（接近飽和充電）時，充電電流＝1200mA，電流漂移等於5％，單節電池的最高充電電壓為1。58V，則此時電流漂移可能引起的電池電壓變化為3mV。

2、鋰離子電池充電模式
在鋰離子電池充電採樣時，測量到的電壓是電池的線上電壓，一般線上電壓要高於靜態電壓（與內阻有關）．在充電器設計中，對鋰離子電池充電各階段轉換判斷的測量參數只有線上電壓，電壓採樣偏差小於 0。05 V．
可充電電池具有較高的性能價格比、放電電流大、壽命長等特點，廣泛應用於各種通信設備、儀器儀錶、電氣測量裝置中。但是不同類型的電池如鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）和鋰離子電池具有不同的充電特性和過程。不同的電池應採用不同的充電控制技術。常用的控制技術有：電壓負增量控制、時間控制、溫度控制、最高電壓控制技術等。其中電壓負增量控制是目前公認的較先進的控制方法之一。充電時，當測量到電池電壓負增量時就可以確定該電池己經充滿，從而將充電轉變為涓流充電。時間控制預定充電時間，當充電時間達到後，使充電器停止充電或轉為涓流充電，這種方法較安全。溫度控制法是當電池達到充滿狀態時，電池溫度上升較快，測量電池溫度或溫度的變化，從而確定是否對電池停止充電。最高電壓控制則是根據充電電池的最高允許電壓來判斷充電狀態，這種方法靈活性較好。以上是一種智慧充電器，能對鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）和鋰離子電池進行充電，並對充電電池具有自動檢測能力。

二、智慧充電器的管理方法
它與以上兩種充電方法最大的差別是充電過程是用CPU進行管理。也有兩種控制方法。①“檔案”控制法。②溫度控制法。分別做如下介紹：
⑴檔案控制法：
在電腦的ROM中輸入電池管理檔案，將電池在充電和使用的各個時期內阻特性參數預先設計好，在電池充電的過程中，電腦根據電池的使用情況調用設計好的內阻參數調整充電電壓，使之充電電流始終保持最佳大小。（注：這裡指的“恒流”是相對上面兩種充電方法而言，並非一成不變。）減少了電解質的分解，從而延長了電池的壽命。用這種方法充電的電池是不可更換的。如需要更換，必須送到專業維修站。在換電池的同時，還必須把ROM內的電池管理檔案重新刷新。

⑵溫度控制法：
在電腦的ROM中事先輸入溫度控制的參數，而在電池中預先埋入溫度傳感電路。當充電電流過大時，電池發熱，溫度傳感電路輸出控制信號給電腦，電腦根據預先設定的參數及時對充電電壓進行調整，使充電電流始終保持最佳大小。用這種方法電池是可更換的。像“索尼”的PDA的可更換電池就是採取這種方法。“索尼”稱為“聰明”電池。判別這種電池的方法：它的聯接埠的個數≥6。
其他牌號的PDA可更換電池，與手機一樣，採取半智慧充電方式。雖然使用壽命小於智慧充電方式的電池，但它的容易更換性，彌補了它的缺點。