一种可带数据显示的锂电池充电系统的设计方案

引言

鉴于市场上镍镉电池和锂电池共存的局面，本文设计的充电器可以对这两种电池进行充电，对镍镉电池组采用脉冲充电方式，对锂电池组采用恒流充电方式，这是依据电池的不同机理而设计的，真正做到了一机两用，此为该充电器的创新点，也是设计的难点。充电器的宽屏LCD可以同时显示4组充电器的充电状态，也可单独显示一组充电器上电池的各项参数，做到了对电池充电过程的实时监测。

系统整体设计

系统设计目标是：

1.可同时对4组8.4V的锂离子电池或9.2V的镍镉电池进行充放电。

2.可与电池组中的芯片通信，判断电池的化学性质。

3.对于不同化学性质的电池，将采用相应的充电方式。

4.可与电池组中的芯片通信，得到该电池组的电压、充电电流、容量等参数。

5.充电器带有LCD，可显示电池的各项数据。

该充电器的功能框图如图1所示。

系统硬件设计

总控单元的设计与实现

总控单元是由微控制器PIC16F873和键盘控制芯片ZLG7289A构成的。主要任务是负责与各个充电单元通信，并处理用户输入与LCD显示信息。键盘控制芯片在这里负责6个按键和12个LED的控制。

ZLG7289A与微控制器之间通过SPI总线进行双向通信。主控单元每秒查询一次各个充电单元，获取当前充电单元的信息，如有无电池、电池性质、电池电压等。之后由LCD模块向用户显示。

充电单元的设计与实现

TP8002锂离子电池

充电控制芯片

TP8002是一款高效独立开关模式锂离子电池充电控制器。该控制器有4.2V和8.4V两个版本。