图

1 锂离子电池充电模块图

　　充电时部分电能被转换成热能，直至电池充满。而充满后，所有的电能将全部被转

换成热能。如果此时不终止充电，电池就会被损坏或烧毁。快速充电器电池

(完全充满的时间

小于两小时的充电器

)则可以解决这个问题，因为这些充电器是使用高充电电流来缩短充电

时间的。因此，对于锂离子电池来说

,监测它的温度是至关重要的，因为电池在过充电时会

发生爆裂，在所有的充电阶段都应该随时监测温度的变化，并且在温度超过最大设定值时
立即停止充电。

2 总体设计
　　充电电路由三部分：控制部分，检测部分及充电部分组成。如图

1 所示，采用

F310 单片机进行充电控制，单片机本身具有脉宽调制 PWM 型开关稳压电源所需的全部功
能，具有

10 位 A/D 转换器。利用单片机 A/D 端口，构成电池电压，电流，温度检测电路。

　　单片机通过电压反馈和电流反馈信号，直接利用

PWM 输出将数字电压信号并转

化成模拟电压信号，能够保证控制精度。

　　

3 控制部分电路设计

　　

C8051F310 单片机

　　①模拟外设
　　

a.10 位 ADC：转换速度可达 200ks/s, 可多达 21 或 17 个外部单端或差分输入，

VREF 可在外部引脚或 VDD 中选择，内置温度传感器(±3

℃)，外部转换启动输入;

　　

b.两个模拟比较器：可编程回差电压和响应时间，可配置为中断或复位源，小电

流

(〈0.5μA)。

　　②供电电压
　　

a.典型工作电流：5mA、25MHz;

　　

b.典型停机电流：0.1μA;

　　

c.温度范围：-40～+85

℃。

　　③高速

8051 微控制器内核

　　

a.流水线指令结构：70%的指令的执行时间为一个或两个系统时钟周期;

　　

b.速度可达 25MI/s(时钟频率为 25MHz 时);

　　

c.扩展的中断系统。

　　④数字外设
　　

a.29/25 个端口 I/O：所有的口线均耐 5V 电压;

　　

b.4 个通用 16 位计数器/定时器;

　　

c.16 位可编程计数器/定时器阵列(PCA)，有 5 个捕捉/比较模块;

　　

d.使用 PCA 或定时器和外部时钟源的实时时钟方式。

　　控制电路中如图

2 所示，P0.3 口提供充电电源，P0.6 口检测充电电压的大小 ，

P0.5 口检测充电电流的大小，P0.4 口检测电池的温度。

　　充电电流由单片机脉宽调制

PWM 产生，充电电流由 AD 转换再经过计算得出。

　　

4 充电部分及检测部分电路设计