[学习资料] 锂电池充电算法

// 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";

    }

}

// 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

}

// 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;

}

// 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

    }

}

// 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

        // ...

    }

}