一種可帶數據顯示的鋰電池充電系統的設計方案

引言

鑒于市場上鎳鎘電池和鋰電池共存的局面，本文設計的充電器可以對這兩種電池進行充電，對鎳鎘電池組采用脈沖充電方式，對鋰電池組采用恒流充電方式，這是依據電池的不同機理而設計的，真正做到了一機兩用，此為該充電器的創(chuàng)新點，也是設計的難點。充電器的寬屏LCD可以同時顯示4組充電器的充電狀態(tài)，也可單獨顯示一組充電器上電池的各項參數，做到了對電池充電過程的實時監(jiān)測。

系統整體設計

系統設計目標是：

1.可同時對4組8.4V的鋰離子電池或9.2V的鎳鎘電池進行充放電。

2.可與電池組中的芯片通信，判斷電池的化學性質。

3.對于不同化學性質的電池，將采用相應的充電方式。

4.可與電池組中的芯片通信，得到該電池組的電壓、充電電流、容量等參數。

5.充電器帶有LCD，可顯示電池的各項數據。

該充電器的功能框圖如圖1所示。

系統硬件設計

總控單元的設計與實現

總控單元是由微控制器PIC16F873和鍵盤控制芯片ZLG7289A構成的。主要任務是負責與各個充電單元通信，并處理用戶輸入與LCD顯示信息。鍵盤控制芯片在這里負責6個按鍵和12個LED的控制。

ZLG7289A與微控制器之間通過SPI總線進行雙向通信。主控單元每秒查詢一次各個充電單元，獲取當前充電單元的信息，如有無電池、電池性質、電池電壓等。之后由LCD模塊向用戶顯示。

充電單元的設計與實現

TP8002鋰離子電池

充電控制芯片

TP8002是一款高效獨立開關模式鋰離子電池充電控制器。該控制器有4.2V和8.4V兩個版本。