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锂电池充电算法

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xinxianshi|  楼主 | 2023-8-15 10:12 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

18650锂电池充电算法通常包括恒流充电、恒压充电和涓流充电三个阶段。

  • 恒流充电阶段:在此阶段,电流保持恒定,充电电压逐渐升高。当电池电压达到设定的充电截止电压时,进入恒压充电阶段。
  • 恒压充电阶段:在此阶段,充电电压保持恒定,电流逐渐降低。当电流降低到设定的充电结束电流时,进入涓流充电阶段。
  • 涓流充电阶段:在此阶段,充电电流保持非常小,充电电压也保持恒定。此阶段的目的是将电池电压充满,并防止过充。

以下是一个简单的18650锂电池充电算法示例:

// 充电截止电压
#define CHARGE_CURRENT 0.5 // 0.5A
#define CHARGE_VOLTAGE 4.2 // 4.2V
#define CHARGE_CURRENT_THRESHOLD 0.05 // 0.05A
#define CHARGE_END_CURRENT_THRESHOLD 0.01 // 0.01A

// 充电状态
enum ChargeStatus {
    CHARGING,
    CHARGE_COMPLETE,
    CHARGE_OVERCHARGE
};

// 充电函数
void charge_battery() {
    // 初始化充电状态
    ChargeStatus chargeStatus = CHARGING;

    // 充电电流
    float chargeCurrent = CHARGE_CURRENT;

    // 充电电压
    float chargeVoltage = CHARGE_VOLTAGE;

    // 充电结束电流
    float chargeEndCurrent = CHARGE_CURRENT_THRESHOLD;

    // 充电结束电压
    float chargeEndVoltage = CHARGE_VOLTAGE + 0.05;

    // 记录充电时间
    float chargeTime = 0;

    // 记录充电次数
    int chargeCount = 0;

    // 记录充电电流变化
    float chargeCurrentDelta = 0;

    // 记录充电电压变化
    float chargeVoltageDelta = 0;

    // 记录充电温度变化
    float chargeTemperatureDelta = 0;

    // 记录充电状态变化
    ChargeStatus chargeStatusDelta = CHARGING;

    // 循环充电
    while (chargeStatus == CHARGING) {
        // 获取充电电流
        float current = get_battery_current();

        // 获取充电电压
        float voltage = get_battery_voltage();

        // 获取充电温度
        float temperature = get_battery_temperature();

        // 记录充电电流变化
        chargeCurrentDelta = abs(chargeCurrent - current);

        // 记录充电电压变化
        chargeVoltageDelta = abs(chargeVoltage - voltage);

        // 记录充电温度变化
        chargeTemperatureDelta = abs(chargeTemperature - temperature);

        // 记录充电状态变化
        if (chargeStatusDelta == CHARGING && current < chargeEndCurrent) {
            chargeStatusDelta = CHARGE_COMPLETE;
        } else if (chargeStatusDelta == CHARGE_COMPLETE && current > chargeEndCurrent) {
            chargeStatusDelta = CHARGE_OVERCHARGE;
        }

        // 判断充电状态
        if (chargeCurrentDelta < CHARGE_CURRENT_THRESHOLD || chargeVoltageDelta < 0.01 || chargeTemperatureDelta > 5) {
            // 充电结束
            chargeStatus = CHARGE_COMPLETE;
        } else if (chargeStatusDelta == CHARGE_OVERCHARGE) {
            // 充电过充
            chargeStatus = CHARGE_OVERCHARGE;
        } else {
            // 继续充电
            if (chargeStatusDelta == CHARGE_COMPLETE) {
                // 恒流充电结束,进入恒压充电阶段
                chargeVoltage += 0.05;
                chargeCurrent = chargeCurrent * 0.9;
            } else if (chargeStatusDelta == CHARGE_OVERCHARGE) {
                // 恒压充电结束,进入涓流充电阶段
                chargeCurrent = chargeEndCurrent;
            }
        }

        // 记录充电时间
        chargeTime += 1;

        // 记录充电次数
        chargeCount++;

        // 打印充电状态和信息
        printf("Charge status: %s, current: %f A, voltage: %f V, temperature: %f C, time: %d s, count: %d\n",
               chargeStatusToString(chargeStatus), current, voltage, temperature, chargeTime, chargeCount);

        // 等待1s
        delay(1000);
    }
}

// 获取电池电流
float get_battery_current() {
    // TODO: 获取电池电流
    return 0;
}

// 获取电池电压
float get_battery_voltage() {
    // TODO: 获取电池电压
    return 0;
}

// 获取电池温度
float get_battery_temperature() {
    // TODO: 获取电池温度
    return 0;
}

// 获取充电状态字符串
const char *chargeStatusToString(ChargeStatus chargeStatus) {
    switch (chargeStatus) {
        case CHARGING:
            return "charging";
        case CHARGE_COMPLETE:
            return "complete";
        case CHARGE_OVERCHARGE:
            return "overcharge";
        default:
            return "unknown";
    }
}

注意:此充电算法仅供参考,实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化。


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forgot 2023-9-15 09:13 回复TA
正好在看这块,学习一下 
沙发
xinxianshi|  楼主 | 2023-8-15 10:17 | 只看该作者
以下是一个基于PIC18F系列单片机的充电算法控制实现的示例代码:
首先,需要在程序中初始化单片机的各种外设,包括ADC、PWM、定时器等。
// 初始化ADC
void adc_init() {
    ANSELA = 0x00; // ANSEL为0,禁止所有外部输入
    P0M1 = 0x00; // P0M1为0,将P0.0作为ADC输入
    P0M2 = 0x80; // P0M2为1,将P0.1作为ADC输入
    P0SEL = 0x00; // P0SEL为0,将P0.0和P0.1作为普通输入
    ADCON0 = 0x80; // ADCON0为1,启动ADC转换
    ADCON1 = 0x00; // ADCON1为0,设置ADC输入通道为0和1
    ADCON2 = 0x00; // ADCON2为0,设置ADC转换速率为100kHz
    TRISC = 0x00; // TRISC为0,将P0.0和P0.1作为普通输入
}

// 初始化PWM
void pwm_init() {
    T1CON = 0x00; // T1CON为0,关闭定时器1
    TMR1H = 0x00; // TMR1H为0,设置定时器1的高位为0
    TMR1L = 0x00; // TMR1L为0,设置定时器1的低位为0
    PR1 = 0x00; // PR1为0,设置定时器1的分频因子为1
    T1CON = 0x80; // T1CON为1,启动定时器1
    PWM1CON = 0x00; // PWM1CON为0,关闭PWM1
    PWM1CFG = 0x00; // PWM1CFG为0,设置PWM1占空比为0
    PWM1DMD = 0x00; // PWM1DMD为0,设置PWM1调制方式为正弦波
    PWM1RFL = 0x00; // PWM1RFL为0,设置PWM1调制倍率为1
    PWM1FMD = 0x00; // PWM1FMD为0,设置PWM1调制方式为正弦波
    PWM1FL = 0x00; // PWM1FL为0,设置PWM1调制倍率为1
}

// 初始化定时器
void timer_init() {
    TMOD = 0x01; // TMOD为1,设置定时器0为16位模式
    TH0 = 0x00; // TH0为0,设置定时器0的高位为0
    TL0 = 0x00; // TL0为0,设置定时器0的低位为0
    TR0 = 1; // TR0为1,启动定时器0
    ET0 = 1; // ET0为1,允许定时器0中断
    EX0 = 1; // EX0为1,允许定时器0中断
}
接下来,需要实现一个函数来读取ADC采样值,并将其转换为电压值。
// 读取ADC采样值,并转换为电压值
float read_voltage() {
    uint16_t adc_value = ADC0_RA; // 读取ADC采样值
    float voltage = (float)adc_value / 1024.0 * 3.3; // 转换为电压值
    return voltage;
}
然后,需要实现一个函数来控制充电过程,包括恒流充电、恒压充电和涓流充电。
// 控制充电过程
void control_charge() {
    float voltage = read_voltage(); // 读取电压值
    float current = read_current(); // 读取电流值
    float capacity = get_capacity(); // 获取电池容量
    float efficiency = get_efficiency(); // 获取电池效率
    float time = get_time(); // 获取充电时间
    float percent = get_percent(); // 获取充电进度
    if (percent == 100) { // 充电完成
        // 充电完成后的操作
    } else if (voltage < 4.2) { // 恒流充电
        // 控制恒流充电
    } else if (voltage > 4.2) { // 恒压充电
        // 控制恒压充电
    } else { // 涓流充电
        // 控制涓流充电
    }
}
最后,需要在主函数中实现充电的控制和监测。
// 主函数
void main() {
    // 初始化单片机
    adc_init();
    pwm_init();
    timer_init();
    // 开始充电
    while (1) {
        control_charge(); // 控制充电过程
        // 监测充电状态
        // ...
    }
}


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板凳
sanzi666| | 2023-8-29 10:44 | 只看该作者
有没有充电控制部分啊,

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地板
sanzi666| | 2023-8-29 11:13 | 只看该作者
float capacity = get_capacity(); // 获取电池容量

    float efficiency = get_efficiency(); // 获取电池效率

    float time = get_time(); // 获取充电时间

    float percent = get_percent(); // 获取充电进度
这四个函数有吗,

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5
单片小菜| | 2023-8-31 14:20 | 只看该作者
充电控制部分在哪来?

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6
便携手到老| | 2023-8-31 14:26 | 只看该作者
感谢楼主的分享,学习了

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7
xinxianshi|  楼主 | 2023-9-8 10:14 | 只看该作者
sanzi666 发表于 2023-8-29 10:44
有没有充电控制部分啊,

这个只是一个思路,充电控制部分还需要根据实际情况考虑。

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8
xinxianshi|  楼主 | 2023-9-8 10:15 | 只看该作者
sanzi666 发表于 2023-8-29 11:13
float capacity = get_capacity(); // 获取电池容量

    float efficiency = get_efficiency(); // 获取电 ...

这四个函数需要根据电池的参数自行设定。

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9
xinxianshi|  楼主 | 2023-9-8 10:15 | 只看该作者
sanzi666 发表于 2023-8-29 10:44
有没有充电控制部分啊,

这是一个简单的框架,实际应用要根据所选的具体电池来确定具体方案。

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10
sanzi666| | 2023-9-15 08:02 | 只看该作者
xinxianshi 发表于 2023-9-8 10:15
这四个函数需要根据电池的参数自行设定。

这四个函数需要根据电池的参数自行设定。
更多操作。
能具体讲讲怎么做的吗,现在需要这个

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