近年來，如何對電池高效、快速地充電成為充電技術(shù)研究的熱點(diǎn)，國內(nèi)外研究人員也提出了不少快速充電方法，本文即參考了其中一種較實(shí)用的慢脈沖快速充電法，這種方法能確保在充電過程中及時(shí)消除或降低電池極化，電池析氣量少，溫升低，充電效率高。整個(gè)充電過程由恒流和恒壓充電兩個(gè)階段組成，在每一階段均以周期為幾秒到幾十秒的電流或電壓脈沖進(jìn)行充電。而兩階段的轉(zhuǎn)換時(shí)刻則由電池的充電狀態(tài)所決定。

　　由于充電方法相對較復(fù)雜，且需要對多種類型和規(guī)格的電池進(jìn)行充電，故需要采用可編程器件進(jìn)行控制，而單片機(jī)以其相對強(qiáng)大的功能和低廉的價(jià)格成為首選。本文選用Motorola公司推出的 MC68HC908GP32作為主控元件，整個(gè)系統(tǒng)的組成框圖如圖3所示，反映電池充電狀態(tài)的充電電流、電池電壓和溫度信號(hào)經(jīng)采樣電路送入單片機(jī)的A/D 轉(zhuǎn)換口，單片機(jī)根據(jù)充電算法，通過D/A轉(zhuǎn)換口輸出信號(hào)控制充電電源的電壓或電流給定，從而達(dá)到控制充電電源輸出的目的。

　　軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，整個(gè)程序由主程序模塊、各類電池充電子程序模塊以及錯(cuò)誤處理模塊組成，各模塊相對獨(dú)立，以便于算法改進(jìn)及功能擴(kuò)充，其中主程序模塊構(gòu)架了軟件系統(tǒng)的骨架，通過其對其他模塊的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)完整的充電過程控制，其流程圖見圖4。

　　為確保充電安全，在開始充電前檢測電池電壓和溫度，以排除電池接反、用戶選擇的電池規(guī)格有誤等錯(cuò)誤，并判斷電池的狀態(tài)是否適合快速充電，如電池電壓或溫度過低，則需要進(jìn)行小電流預(yù)充電，待電池電壓、溫度達(dá)到正常范圍后再開始快速充電。在整個(gè)充電過程中均實(shí)時(shí)檢測電池電壓和溫度，并綜合采用最高電壓控制、電壓零增量控制、最高溫度控制和定時(shí)控制等方法來終止快速充電，以確保電池不被過充。

　　4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)論

　　本文采用清華大學(xué)Motorola單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)研究中心推出的MC68HC908GP32IDK作為開發(fā)系統(tǒng)［2］，對該充電器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)均有穩(wěn)定的輸出，開關(guān)管的最小導(dǎo)通時(shí)間（對應(yīng)于最小負(fù)載）約為1.2us，而開關(guān)管（MTP4N80）的開關(guān)時(shí)間和反向恢復(fù)時(shí)間之和小于0.7us，故充電電源能穩(wěn)定工作。

　　本文設(shè)計(jì)了一個(gè)通用型智能充電器，給出了寬范圍充電電源的一種實(shí)現(xiàn)方法，并充分利用了單片機(jī)強(qiáng)大的控制功能，絕大部分功能由軟件編程實(shí)現(xiàn)，使得系統(tǒng)對硬件的依賴性較小，便于功能的擴(kuò)充及改進(jìn)。