摘 要

随着手机功能的增加，我们在生活中对手机电池的电量需求越来越高。锂离子电池的单位重量储电量和工作电压都要更加优越，所以成为手机电池的首要选择。但锂离子电池对保护电路的要求和充电器智能化的要求较高，需要功能稳定、使用安全、经济可行的电路来控制电池状态,来提高系统运行可靠性。本文在了解学习锂离子电池充电过程性能特点的基础上，根据其特性选择适合的充电电路以及控制系统，设计了一个锂电池电源管理系统。这个管理系统由DS2741监测电路、MAX1898充电电路和AT89C2051控制电路组成。本文研究表明，基于DS2741监测电路、MAX1898充电电路和AT89C2051控制电路组成的锂电池电源管理系统，改善了锂电池过充欠充的问题，以及监测电路对电池状态的控制，提高了电池的使用寿命。

由于芯片价格的实惠，并且体积小巧，小型锂电池电源管理系统批量生产已经成为可能。设计中的充电器操作简单、功能性多、可靠性高的优点，是未来手机电池充电器设计的主要方向。因此，小型锂电池电源管理系统的研究与应用对现实生活有重要的意义。

关键词：锂离子电池；充电电路；控制电路；监测电路

Abstract

As mobile phones become more functional, demand for cell phone batteries increases. Lithium-ion batteries, which have a superior unit weight and job voltage, are the primary choice for cell phone batteries. But lithium ion battery charger on the demands and the protection circuit is higher, need stable performance, safe and reliable, efficient and economic circuit to control the battery status, to improve system reliability. Know learning is presented in this paper the lithium ion battery charging process, on the basis of performance characteristics, according to its characteristics to choose suitable charging circuit and control system, a lithium battery power management system is designed. This management system consists of the DS2741 monitor electric circuit, MAX1898 refresh the electric circuit and AT89C2051 control circuit. In this paper show that DS2741 monitor circuit, MAX1898 refresh circuit and AT89C2051 control circuit of lithium battery power management system, improve the lithium battery overcharge owe problem, and monitor circuit control of the battery status, improve the service life of the battery.

Small lithium battery power management systems have become possible because of the small size of the chip and its price. This system has the advantages of simple operation, strong function and high reliability, which is also the main direction of future power supply control development. Therefore, the research and application of small lithium battery power management system are very important to life.

Key Words：The lithium-ion battery;Refresh the electric circuit;Control circuit;Monitor electric circuit

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题研究的目的和意义 1

1.2电源管理系统的基本功能 1

1.3课题研究的对象 2

第2章 电池的充电方法 3

2.1恒流充电 3

2.2恒压充电 3

2.3浮充方式 4

2.4涓流方式 4

2.5分阶段充电 5

2.6快速充电 5

第3章 锂电池充电器的硬件设计 7

3.1 充电器的要求和结构 7

3.2 单片机部分 7

3.3 电源电路 8

3.3.1 220V交流电转为5V电源电压 9

3.3.2电压转换及光耦隔离电路部分 10

3.3.3 4.2V电源产生电路部分 11

3.4监测电路 12

3.4.1 DS2741的主要特性 12

3.4.2 DS2741的运用及电路原理图 14

3.5控制电路 15

3.5.1 MAX1898充电芯片 15

3.5.2控制电路的原理图及功能 18

第4章 软件设计 20

4.1程序功能 20

4.2 主要变量说明 20

4.3 程序流程图 20

4.4 充电主要程序 21

参考文献 29

致谢 30

附录A 31

附录B 32

第1章 绪论

1.1课题研究的目的和意义

随着手机功能的日益丰富，人们对手机电池的电量需求越来越高。目前而言，镍氢电池和锂离子电池是仅有的两种选择。对比之下，锂离子电池的单位重量储电量和工作电压都要更加优越，更加能够满足用户对手机轻薄小巧的需求，所以锂离子电池是最佳的选择。

但锂电池对充电器的要求比较苛刻，对保护电路的要求较高。其要求的充电方式是恒流恒压方式，为有效利用电池容量，需将锂离子电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度。另外，除了对于电压过低的电池需要进行预充充电终止检测，还需采用其他的辅助方法作为防止过充的后备措施，如检测电池温度、限定充电时间，为电池提供附加保护等。为此，研发性能稳定、安全可靠、高效经济的锂电池智能充电器显得尤为重要。