基于MC9S08LL16/8设计的锂电池充电系统方案

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基于MC9S08LL16/8设计的锂电池充电系统方案 [复制链接]

一、锂电池的介绍：
1、锂电池的概述：
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应：
Li+MnO2=LiMnO2
该反应为氧化还原反应，放电。
由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。
但现在锂电池已经成为了主流。
2、锂电池的特点：
2.1、具有更高的能量重量比、能量体积比；
2.2、电压高，单节锂电池电压为3.0V，约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压；
2.3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性；
2.4、锂电池安全性能较差；
什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。
3、电池的基本性能:
3.1、电池的开路电压;
3.2、电池的内阻;
3.3、电池的工作电压;
3.4、充电电压
充电电压是指二次电池在充电时，外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电，其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行，活性物质被恢复，电极反应面积不断缩小，电机的极化逐渐增高。
3.5、电池容量
电池容量是指从电池获得电量的量，常用C表示，单位常用Ah或mAh表示。容量是电池电性能的重要指标。电池的容量通常分为理论容量、实际容量和额定容量。
电池容量由电极的容量决定，若电极的容量不等，电池的容量取决于容量小的那个电极，但决不是正负极容量之和。
3.6、电池的贮存性能和寿命
化学电源的主要特点之一是在使用时能够放出电能，不用时能贮存电能。所谓贮存性能对于二次电池来说为充电保持能力。
对于二次电池，使用寿命时衡量电池性能好坏的一个重要参数。二次电池经过一次充电和放电，称为一个周期（或已此循环）。在一定的充放电制度下，电池容量达到某一规定值之前电池能经受的充放电次数称为二次电池的使用周期。锂离子电池具有优良的贮存性能和长的循环寿命。
4、锂离子电池的特征：
4.1、高能量密度
锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的40-50%，镍氢的20-30%。
4.2、 高电压
一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值)，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。
4.3、无污染
锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。
4.4、不含金属锂
锂离子电池不含金属锂，因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。
4.5、循环寿命高
在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500次。
4.6、无记忆效应
记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。
4.7、快速充电
使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。

二、锂电池保护电路设计思想：
在日常生活中，锂电池的应用广泛，但是对于锂电池的正常充电的过程,用户还不是太了解，我在制作一个万能的充电系统，可以使用在生活中的各个方面。比如：手机电池等。
MC9S08LL16/8器件整合了集成LCD驱动和同类最优超低功耗性能。在电池充电的过程中，通过LCD来实时显示电池电量及通知用户充电完成等工作。
在未充电前，可以对电池的电量进行实际的检测。

三、电路设计框图：



四、程序框图：



五、测试：
1、通过手机电池及其他的1200mAh以内的电池进行测试。通过示波器来测试充电波形及充电过程中锂电池的电量的变化；
2、测试充电时间及充电电量的百分比，检测是否能够完全将电池充满；
3、测试电池电量检测电路中，测试结果和实际电量的差。