基于bq2031铅酸电池充电器设计

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1、题目：铅酸蓄电池充电器设计摘要蓄电池充电过程中的主要问题是极化现象始终存在并逐渐加剧，严重影响充电速度与质量，损伤蓄电池，甚者可能报废。根据充电速度、出气、温升及活性物质脱落等现象，比较了传统的充电方法包括恒流充电、恒压充电及快速充电的优缺点，指出极化现象的根本原因是充电方法不符合蓄电池充电接受特性，据此提出了恒压充电法，不但所需人工干预少，而且极化现象少、充电效果好，即充电速度快、出气少、温升少、活性物质脱落少。bq2031是TI公司为优化铅酸蓄电池的充电特性能而设计的专用芯片.它是灵活的脉冲调制调节器允许bq203

2、1以恒压、恒流或恒流脉冲方式进行充电.PWM调节器的频率可由外接电容来方便灵活的设定.其开关模式设计可使其在大电流充电情况下的损耗降到最小.恒压充电模式的优点是：能够根据电池的充电状态,自动调整电池的充电电流，并且所有电压值都具有温度补偿。恒压充电模式适用于循环充电和浮充充电。在快速充电状态下，充电器输出较高的恒定电压，然后下降到温度补偿浮充电压。这样充电器可以随时随地检测蓄电池充电情况。关键词:铅酸蓄电池；充电方法；快速充电；单片CMOS集成电路bq2031，脉冲调制，恒压、恒流充电，自动调整充电电流，温度补偿，浮充

3、电压。27目录1引言………………………………………………………………………32密封免维护铅酸蓄电池…………………………………………………42.1密封免维护铅酸蓄电池的结构…………………………………………42.2密封铅酸蓄电池的充电特性……………………………………………43传统充电方法概要………………………………………………………53.1恒流充电…………………………………………………………………53.2恒压充电…………………………………………………………………63.3快速充电……………………………………………………………

4、……74单片CMOS集成电路bq2031……………………………………………104.1管脚功能…………………………………………………………………124.2参数定义…………………………………………………………………145充电器主要部分的设计……………………………………………………145.1整流滤波电路………………………………………………………………145.2驱动电路……………………………………………………………………155.3控制电路……………………………………………………………………15结论………………………………………

5、……………………………………22致谢……………………………………………………………………………23参考文献………………………………………………………………………24附录1…………………………………………………………………………25附录2…………………………………………………………………………27附录3…………………………………………………………………………2827１引言从1859年法国科学家普朗特发明铅酸蓄电池后的一百多年里，电池充电一直采用小电流(约O.1C)恒流充电法，由于此法充电时间太长、充电效率低，限制了电池的

6、应用。20世纪60年代中期美国科学家马斯提出了电池快充基本定律—马斯三定津之后，电池快速充电开始得到了人们的极大重视，几十年来人们对快充模式和停充控制方式进行了大量深人研究，提出了多种切实可行的方法。目前，由于常规充电技术不能适应各类新型电他的要求，因此严重影响电池的使用寿命。实践证明，免维护电池的浮充电压偏差5％，浮充寿命将减少一半。离电池的充电电压超过4.1V土50mV，将造成电池永久性损坏。如果采用镍铜电池常用的检测法，控制镍氢电池快速充电，可能造成镍氢电池因严重过充电而损坏。为了满足各类电池快速充电的不同要求，

7、世界各国都在研究智能化快速充电技术。目前已研制出几十种各类电池快速充电控制集成电路，利用这些集成电路，很容易制作智能化快速充电器。所以我们的毕业设计就是研究具有智能化的充电器，研究充电器的基本结构、工作原理和充放电特性，详细分析了充电控制专用集成电路的结构和工作原理。为此我们研制了一种基于bq2031的铅酸蓄电池充电控制器。bq2031是TI公司为优化铅酸蓄电池的充电性能而设计的专用芯片。它灵活的脉宽调制调节器允许bq2031以恒压、恒流或恒流脉冲方式进行充电。PWM调节器的频率可由外接电容来方便灵活的设定。其开关模式

8、设计可使其在大电流充电情况下的损耗降到最小。为了便于评审老师阅读参考，我们潜心学习翻阅大量资料，反复推算，终于设计出了快速充电器的设计方法和实际电路。为了便于以后有意者参阅与制作，我们详细的说明智能快速充电器的主要性能和技术参数。272密封免维护铅酸蓄电池由于免维护铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠,在电池的整个寿命期间电压稳定且不