自动化技术|基于8xC749单片机的电动自行车智能充电器的设计与实现

水暖之家讯：随着经济的发展，越来越多的电器走进人们的日常生活，家庭使用的小容量蓄电池的比例将会逐渐增加。因此，研究如何延长蓄电池的寿命，提高蓄电池的使用效率，并设计、生产出高质量、高效率、符合家庭使用要求的充电器，有着十分重要的意义。

评估蓄电池的优劣有很多指标，其中寿命是用户十分关心的问题之一。而电池的过充电、过放电和充电不足是引起电池故障最主要的原因，其中过充电、充电不足主要是充电方法不当而引起的。常用的直流充电器只是用恒流定压的方法给蓄电池充电，这样不但不容易使电池充满，更严重的还会造成充电不均衡的情况，影响电池的寿命。

清华大学智能技术与系统国家重点实验室经过近十年的研究开发，在智能充电算法方面的研究已经取得了一些成果。为了实现智能化充电，我们采用单片机作控制器，实时监控电压、电流，使充电过程按理想的充电曲线进行，达到既保护电池、又能使电池充满的最优效果。

1 智能充电器的硬件结构

传统的电池充电器采用电流负反馈的方法来达到恒流充电的目的。为了加入智能控制，达到实时监控的目的，我们打开电流反馈环，加入单片机及相关控制电路。硬件的结构框图如图1所示。

单片机对正在充电的电池进行实时电压、电流、温度取样，经A/D转换输入单片机。单片机根据电池不同的充电状态采取不同的充电算法，通过D/A转换输出反馈电压，对电源进行控制，通过改变电池组端电压来达到控制充电过程的目的。在充电过程中，单片机还担负着平衡电池组中各电池的容量、防止电池过充电而损坏电池的任务。另外，针对不同种类的电池，只要根据不同电池的最佳充电曲线对控制器里的程序进行相应的调整，就能对不同类型的电池进行充电。

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