鎳鎘電池智能充電器的研制

　　
此開關電源屬于復合式開關電源，采用TL431的精密基準和PC817組成反饋電路。整個工作過程：交流輸入經濾波、整流后成為直流高壓，再由功率開關管斬波、高頻變壓器降壓后得到高頻矩形波電壓，最后經過輸出整流濾波器，獲得所需要的直流輸出電壓。此開關電源達到了：交流輸入電壓范圍為90～270V，能同時輸出+5V(作為控制部分電源)及4.4~11.3V(主回路)的電壓，輸出電流為1A。其電路如圖3所示。

控制電路部分主要由AT89C2051、ADC TLC0832、運放LM358及數字電位器X9C102、分壓電阻、電流采樣電阻組成。單片機對正在充電的電池進行實時電壓、電流取樣，經A／D轉換后輸入單片機。單片機根據電池不同的充電狀態采取不同的充電算法，通過數字電位器對開關電源的輸出電壓進行控制，通過改變電池組端電壓來達到控制充電過程的目的。

　　電路接上蓄電池后，充電過程開始，當檢測到電池電壓在正常范圍內時，充電器軟啟動，充電電壓、電流逐漸增加到額定恒定充電電流值，進行恒流充電，“正充電”LED燈閃爍，同時開始計時。此后不斷檢測電池電壓，當電池電壓大于或達到規定的最大值(該電池規定的最大值為10．5V)或充電時間等于5小時后，單片機發出指令，減小數控輸出值大小，使充電電流減小，轉為涓流充電(0．1A)，“已充滿”LED指示燈亮。這樣就避免了因電池溫升過快或嚴重極化，影響充電質量、降低蓄電池的使用壽命甚至產生事故，從而快速、安全、高質量地完成充電過程。

　　4 軟件智能控制

在程序的初始階段首先應對單片機進行初始化，然后判斷電池是否連接正確，根據電池電壓判斷應該進入哪一個充電階段，即恒

流或者涓流充電方式。恒流方式：不斷檢測流過電池的電流是否達到恒定電流(1A)，如果小于lA則抬高電池兩端的電壓使之達到lA(在電池兩端電壓小于電池的最大充電電壓10．5V的前提下)。涓流方式：在電池兩端電壓達到最大值后進入涓流充電模式。程序結構圖如圖4所示。

本文提出一種恒流限壓、智能控制的充電方案，能很好地解決鎳鎘蓄電池組在充電過程中存在的過充電、充電不足、發熱等問題。該充電器已批量生產并投入使用，效果令人滿意。同時，在已有的基礎上針對不同種類的電池，只要根據不同電池的最佳充電曲線對控制器中的程序進行相應的調整，就能對不同類型的電池進行充電。