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单片机的智能电源管理系统

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3.5电能状态检测
状态检测模块主要采集输入电源电压、电池电压、电池电流等信号。电压信号从电阻分压器获得,无须放大;电流信号来自采样电阻,采样电阻串联在系统地回路,采样信号要求小于0.1V,需要一单端放大电路对信号进行调理。所有信号送到单片机的A/D输入端,A/D转换器的基准电压设定为+2.5V。
3.6电源输入输出控制
电源输入接口性能对电源管理系统及设备的稳定工作是十分重要的,基于国家半导体公司生产的DC/DC可调电压变换器LM2678的电源接入方式可为设备提供稳定可靠的工作电源。LM2678的优点在于可以接受8-40V宽范围的直流电压输入,减少外界电压波动和不稳定造成对设备的不利影响;可提供最高达60W输出功率时转换效率仍可高达92%[3]
考虑到锂电池的充电饱和电压为8.4V,在电路设计时将LM2678的输入电压设为9V。输入电源再通过一级线性稳压器后直接转换为标准的+3.3V和+5V电源供给设备。以三极管和场效应管组成的可控复合开关为电源管理系统输出非标准电压等级电源留出扩展接口,以实现单片机对电能输出的完全可控。
4.2容积充电阶段
当电池电压达到最小容积充电电压VTMINVOLTBULK时,充电进入容积充电阶段。根据图1所示的锂电池充电过程,该阶段应该保证充电电流为恒值。

此时,控制开关的单片机PWM信号控制充电电压,使得充电电流保持为容积充电的恒值IBULK。(通常来说容积充电电流为1C)。

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