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1、基于单片机的磷酸铁锂电池充电电路设计摘要磷酸铁锂电池,全程磷酸铁锂锂离子电池,作为重要组成部分的车用动力电池,目前已经引起学术界、产业界和投资界的高度关注。而磷酸铁锂电池如此火热的同时,相应的充电电路却由于种种原因暂未得到大规模普及应用。这里就提出一种设计方案,能解决同时对16路单节磷酸铁锂电池进行充电,每一路可完成自动检测,自充电,给出电池是否正常的指示。其主控芯片为ATmega16单片机,ATmega16速度快、片上资源丰富、驱动能力强、自带8路10位AD转换模块,能够满足系统的控制要求。同时,电路还利用热敏电
2、阻对电池组进行温度采样监控,当温度过高时,报警、并断开所有电池充电电源,保证充电电路和电池组的安全。关键词:磷酸铁锂,充电控制,AVR单片机AbstractLithiumironphosphatebatteries,whosewholenameislithiumironphosphatelithium-ionbattery,hascausedgreatconcerninacademia,industryandtheinvestmentcommunity,asanimportantpartofthecar’spowe
3、rbattery.Asthepopulartimeoflithiumironphosphatebatteries,thechargingcircuithavenotyettogetmassadoptionapplicationforvariousreasons.Hereweproposedadesigntosolvethatcharge16single-celllithiumironphosphatebatterythesametime,andeachroadcanbecompletedbytheautomatic
4、detection,andgivingthenormalinstructionsofthebattery.ATmega16microcontroller,asthemainchip,withresource-richon-chipdrivecapability,and108-channelADconverter,isabletomeetthecontrolrequirementsofthesystem.Thechargingcircuitcansamplethebatterypackwiththehelpofthe
5、thermistortomonitorthetemperaturetoo.Whenthetemperatureistoohigh,thechargingcircuitwarning,anddisconnectallbatterychargingpowersupply,toensurethesafetyofthechargingcircuitandbatterypack.Keywords:Lithiumironphosphate,Chargecontrol,AVRmicrocontroller目录1前言11.1磷酸铁
6、锂电池充电电路简介11.2充电电路的发展现状11.2.1充电电路国内外市场现状11.2.2充电器的发展方向21.3本设计的主要任务22磷酸铁锂电池充电电路的方案22.1充电电路的工作原理32.1.1磷酸铁锂电池简介32.1.2磷酸铁锂电池的充电特性42.1.3磷酸铁锂电池对充电电路的性能要求42.2充电电路的设计52.2.1AVR单片机介绍52.2.2充电控制电路流程控制62.3可能遇到的难点以及应对解决方案73磷酸铁锂电池充电电路设计83.1AVR单片机供电电源部分设计83.2AD转换采样部分设计83.2.1重要
7、原件介绍93.2.2单路电池电压采样的工作原理93.2.3多路电池电压采样的工作原理103.3液晶屏1602显示部分113.4恒流恒压切换部分设计113.5过热保护部分124AVR单片机软件设计要求124.1AVR单片机程序设计要求134.2AVR单片机程序流程图134.3模块化的程序144.3.1AD采样子程序154.3.2液晶显示子程序154.3.3延时子程序154.3.4保护电路165结束语16致谢16参考文献171前言1.1磷酸铁锂电池充电电路简介近年来,随着石油资源成本价格的日益上涨,电动汽车的发明为解决
8、传统能源危机问题应运而生,电动汽车行业的发展可谓风起云涌,而作为重要组成部分的车用动力电池,已经引起学术界、产业界和投资界的高度关注。磷酸铁锂锂离子电池现处于刚起步的阶段,按照动力电池发展的要求,磷酸铁锂动力电池一般为多节串并联组成电池组工作,而其充电电路就要求能对电池组内多节电池同时进行快速充电。考虑到不同单节电池可能存在一定的差异性,而传统串联充电方式就