三锂电串联均衡智能化充电器，终于完成！

suiyuan1967

做一款锂电均衡充电器的想法由来已久，被各种原因耽搁断断续续的，设计素材到是收集了不少，却始终没有成型的作品。直到最近，由于经常用到多锂电串联应用的情况，于是下定决心，开始行动。
    要做一款带均衡锂电充电器，就要首先确定采用何种均衡方式。如今，市面上对于锂电的均衡充电基本上分为主动均衡和被动均衡两种，其中主动均衡业余条件下制作难度较大，我选择放弃；而被动均衡结构虽然简单，但均衡效果却不尽如人意，于是，我结合两种均衡方式的特点，通过几个月的不断实验和调试，这款3锂电串联均衡智能化充电器终于完成。
    在这款充电器中，主控芯片采用ATMEGA16A，主要是手中有囤货，就地取材而已。充电电路采用典型的pwm驱动方式，由MUC的8位定时器T0产生频率为31.25KHZ、占空比50%的方波，控制功率开关管TPC8103工作于开关状态，输出为电池组充电，充电过程中，当三节电池的电压都大于4.20v时，充电电流开始递减，充电由恒流进入恒压过程，直到充电电流小于设置电流的10%时，充电结束。
    均衡电路的工作原理是：当充电器启动并进入恒流充电过程时，ADC不断的采集三节电池的端电压，并选出最大值和最小值，当最大值和最小值相差大于5mv时，启动最大值相对应的电池均衡电路（根据均衡电阻取值，均衡电流在80mA左右），降低这节电池的充电速率，其他两节电池保持充电速率不变，如此往复，从而保证三节电池的端电压趋于一致。随着充电的深入，当三节电池的平均电压达到4.20V时，充电由恒流进入恒压阶段，而电池的均衡方式也由压差均衡改为超压均衡，当单体电池电压大于4.20V时，启动对应的均衡电路，使电池端电压始终保持在4.20v。

    整个电路制作简单，在元器件的选择上，只要注意电阻全部选择1%精度的，几只电压、电流采样电阻用位数较高的万用表挑选，选择阻值一致的，制作完成，基本不用调试，刷入程序就能正常运行。
    这是实验系统：

    显示界面：

    这是pwm波形：

   这是AD17版的电路原理图：

suiyuan1967

这是正式打样的PCB：

suiyuan1967

这是烧写程序：

suiyuan1967

PCB一共打样了两次，第一次是实验用，这次是正式版。之所以选择两块电路版的分体设计，是因为现在嘉立创搞活动，5元就可以打样一块小尺寸PCB，这样两块电路板只需要10元，好便宜！果断响应......

suiyuan1967

充电器采用单键操作，功能如下：
1、单击：用于设定充电电流，步进105mA，最大设置电流1260mA，步进值12，循环设定。
2、双击：用于清除设置电流值和计时显示值。
3、长按：用于启动、停止充电器。

72hour

下载原理图了，顶一下

wiisir

谢谢分享。

davidtam

还是组织些套件吧，显示啥的，每个人单独买，要凑齐，邮费占50%了

suiyuan1967

davidtam 发表于 2021-6-5 10:09
还是组织些套件吧，显示啥的，每个人单独买，要凑齐，邮费占50%了

大部分元器件可以一站式采购到，除了显示屏，我这是很久以前手中留下的几块，囊中羞涩，没办法的事！

suiyuan1967

这是上一版两电池串联锂电均衡充电器的实验板，均衡充电效果非常完美，整个充电过程中两节电池的压差始终维持在5mv左右。