锂离子电池的修复仪的设计方案

2010-07-12 15:44:48来源: 电源网

手机电池修复仪诞生背景:

    当代社会发展的需要,几乎人人都在使用手机,手机已经成为我们离不开的一项生活用品。而人们在频繁的使用中,逐渐发现手机电池并不能达到我们的使用要求,经常在使用一段时间后就出现充不进去电,放电时间变短的情况。一块刚充好的电池,没用多久就没电了,从而一种修复手机电池的修复仪就诞生了。

设计原理

  (一)手机电池的介绍

  现在一般手机电池中均采用的为锂离子电池。主要因为锂离子电池是锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol),电池具有重量轻,容量大,内阻小的特点。但是我们需要按照它的特性来进行充电,否则对其损坏会很大,它的可充电次数也会大大折扣。

  锂离子在充电过程中需要注意不能过充电和过放电,它有自身的最低电压和最高电压,一般最低电压在2.2V到2.3V之间,最高电压在4.2V到4.3V之间,所以我们在设计电路时需要注意设置放电终止电压和充电终止电压。

  (二)设计思路

  该设计电路主要分为放电和充电两个阶段。一般的充电器只是对电池进行简单的充电,而该修复仪多了一个放电过程。

  放电阶段主要是先将电池中的残余电量彻底放掉,并且使其电压达到放电终止值。放电阶段主要注意放电电压终止值的设置,如果对电池进行过放电,将对电池造成很大损坏。

  充电阶段我们与一般的充电器又有所不同,采用的是频率在周期性变化的脉冲信号对电池进行充电。主要考虑到脉冲信号可将电池中的化学物质逐渐激活,使电池达到出厂时的效果。同样,在充电时也不能超过充电电压终止值,过充电也有可能对电池造成永久性损坏。
  

制作过程

  (一)放电电路的设计

  1、设计要求

  ①放电电流一般可取电池额定容量的0.2倍。

  ②必须准确掌握放电终止电压,以免因过放电而损伤电池。

  ③以手动方式对放电进行启、停控制。

      2、设计要点

  ①电池放电至终止电压时,应自动断开放电回路或自动转入充电状态。

  ②便于对放电工作状态的监控。

  以下为放电电路设计思路图:

 

放电电路图

    驱动电路部分可由两个继电器构成一个自锁电路,放电结束时,开关自动断开,转入到充电部分。

      (二)充电电路的设计

  1、设计指标

  ①可调恒流充电,最大充电电流500mA。

  ②放电结束时,自动转入恒流充电状态。

  ③充电至充电终止电压时,恒流电路停止工作,并锁定“充电结束”状态。

  2、设计要点

  ①运用电压比较器监测电池电压,保证至充电终止电压时,能及时关断充电电流并锁定“充电结束”状态。

  ②自动功能与手动启、停功能兼备。

  充电电路与脉冲信号结合,对电路进行充电。这里的脉冲信号可用555定时器来实现,用3个555来构成一个频率在周期变化的脉冲信号。电路图如图。

  整个电路的连接需要有一个逻辑关系,可用与非门来实现,在设计中,我们采用了4012四相输入与非门。

 

脉冲信号电路图

      (三)设计逻辑思路

  1、放电电路逻辑关系

  A点电位在放电状态时为低电位,充电状态时为高电位。此点电位我们暂且记录下。

  2、充电电路逻辑关系

 

充电电路逻辑关系图  

    可见,B点电位在放电状态时为低电位,充电状态时为高电位,与A点电位相同。由此我们将这两点电位接入到与非门的输入端。

  3、总体逻辑关系

  将A、B两点与脉冲信号均接入与非门的输入端,再经一个非门输出信号。这样,就可构成了一个逻辑关系。如表1。接到电池两端,这里可以用一个开关TWH8778来连接。

  表1:输出信号逻辑关系

 

    其他电路部分,主要有电源控制部分,可采用整流、滤波、稳压将交流信号转换为我们需要的直流电源。充电电流可采用恒流源充电。

  该设计中所用到的电路和器件均为我们常见电路,对现在电类专业的学生很有帮助,可通过此类电子制作,巩固专业知识,加强对各部分电路的理解和各器件的性能及使用方法。

  针对锂离子电池的修复仪在今后发展中是必不可少的,因为锂离子电池环保、节能的特点,它将是今后发展中的重点,很多家用电器产品都将逐步采用锂离子电池。

  另外,该充电器还可经过改造对镍镉电池或是镍氢电池进行充电,可将其功能再进一步扩展,还留有很大的思考空间。

关键字:手机电池  修复仪  555定时  逻辑电路

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2010/0712/article_2385.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
手机电池
修复仪
555定时
逻辑电路

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved