摘要：本课题是利用手机电池的充电曲线以及电池的实际情况为依据的闭环充电过程。利用检测电路实时检测电池的端电压、温度，采用开路电压法进行估算电池容量，然后将测得参数显示在PC机上，最后利用控制电路控制充电方式。实现电池不同容量对应不同充电方式的闭环充电过程。 关键字：手机电池，闭环充电，开路电压法
1 聚合物里电池的充电闭环控制结构图
聚合物锂电池的结构原理：利用检测电路实时检测电池的端电压、温度，并将端电压和容量值显示在PC机上，再利用控制电路选择哪种充电方式：(1)当电池端电压为2.8V～3.3V时，对电池进行大电流充电；(2)当电池端电压为3.3V～3.7V时，对电池进行涓流充电；(3)当电池端电压大于3.7V时，停止对电池充电。结构图如图1所示。
图1闭环结构图
U为电池端电压、T为电池温度
I为充电电流大小。不同大小的I对应不同充电方式
2电压检测电路的设计
电压检测电路包括差模放大电路、滤波电路和A/D转换电路。
2.1差模测量法有源带通滤波器
差模测量法测量对象为电池组。出于扩展功能考虑，本课题采用差模测量法对单体电池进行测量。
扩展方向：选取电池组中单体电池进行充电。
原理：差模测量法是通过控制芯片输出控制信号来控制继电器来选通某个电池单体来对其进行测量，因此不存在工地的问题。控制芯片通过数字I/O口发送数字信号控制选通电路，选通电路控制相应的继电器闭合，从而把对应的电池单体接入电压采集电路，通过A/D口读入控制芯片。
本课题采用差模测量法设计电压采样电路。采用集成运放和精密电阻组成差模电压电路，抵消测量端的共模电压，实现直接测量单节电池的端电压。根据接入电池的电压大小，选择适当的当大倍数。
2.2差模放大滤波电路
单体差模放大滤波电路如图2所示。
集成运算放大器采用LM358，LM358内部包括两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
LM358内部结构
图2 差模放大滤波电路
差模放大电路：本课题电阻选取1 M，进行输入电压1:1测量。
滤波电路：R=100K，C=10nf ,f=1/2*pi*RC。 f=160Hz，实现低通滤波作用。
(3)A/D转换
A/D转换芯片采用PCF8591，内部结构如图4所示。它具有I2C总线接口的8位A/D及D/A转换器。有4路A/D转换输入，1路D/A模拟输出。这就是说，它既可以作A/D转换，也可以作D/A转换。A/D转换为逐次比较型。大圆针织机
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图3 PCF8591
无水洗手液A/D转换芯片PCF8591：将差模放大滤波电路测量得到的模拟量转换成相对应的数字量。
3控制电路的设计
本课题所研究的对象是聚合物锂电池，根据《力神》公司提供的聚合物锂电池的数据手册，聚合物锂离子电池额定电压为3.7V，容量为10Ah，电源电压为5V。电池的控制电路设计如图4所示，当电池端电压小于3.3V时，对电池进行大电流充电，此时绿二极管和红二极管导通，两灯都亮；当电池端电压为3.3V～3.7V时，单片机给P1.0口高电平，给P1.1口低电平，此时绿的二极管截止，只有红的二极管亮，对电池进行涓流充电；当电池两端的电压大于3.7V时，两个二极管截止，此时对电池停止充电。
图4 控制电路
4 SOC的估计
4.1电池SOC估算方法概述
离线语音识别方案 目前国内外常用的荷电状态估计的方法主要有放电实验法、安时(从)计量法、开路电压法、负载电压法、电化学阻抗频谱法、内阻法、线性模型法、神经网络法和卡尔曼滤波法。以下就这几种方法进行逐一简单的介绍。
氢化松香4.1.1放电实验法
放电实验法是最可靠的电池荷电状态 (SOC)估计方法，采用恒定电流进行连续放电，放电电流与时间的乘积即为剩余电量。放电实验法在实验室中经常使用，适用于所有电池，但它也存在两处显著缺陷:第一花费时间长;第二要必须中断蓄电池正在进行的工作。放电实验法不适合行驶中的电动汽车，但可以用于电动汽车电池的检修。
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