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avr單片機自制的充電器，可以和計算機通訊，大家覺得怎么樣？ |
| 作者：fankun 欄目：單片機 |
最近用avr單片機做了一個智能充電器，用的ATMEGA8全能單片機，測量精度電壓可以達到1mv，內(nèi)阻和電流不是很準。 采用PWM控制充電電流，用1安培左右的脈沖電流充電。 再用VB寫了個程式畫曲線。大家先看看曲線，這是一個1鎳氫電池的曲線。 當然還可以由電腦即時控 制充電電流，以便達到更好的效果。充電算法現(xiàn)在充到1.42V以上后再檢測dv/dt，多次比較現(xiàn)在與30s以前的電池電壓，以不再上升作為充滿的標志。 * - 本貼最后修改時間：2004-10-11 8:56:48 修改者：fankun
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| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/24 11:31:00 發(fā)布：
再看看vb畫的曲線 以后有不同的電池一定比較一下他們的充電曲線，給大家發(fā)上來！ * - 本貼最后修改時間：2004-10-11 8:49:58 修改者：fankun |
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： crc 于 2004/9/24 11:53:00 發(fā)布：
不錯. |
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： qjy_dali 于 2004/9/24 15:31:00 發(fā)布：
GOOD! |
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| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： ddt 于 2004/9/25 2:39:00 發(fā)布：
1mv精度行嗎？ ？ |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： cock 于 2004/9/25 2:46:00 發(fā)布：
原外殼是充4節(jié)電池，現(xiàn)只充兩節(jié)嗎？ |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： win2kddk 于 2004/9/25 21:05:00 發(fā)布：
充電時要注意 在快速充電時（I=1C）,dT/dV檢測方式，電池在充滿電后電壓下降的幅度很明顯，一般是采用電壓不再明顯上升時即判斷充滿95％，再轉(zhuǎn)為絹流充電（I=1/10-16）一段時間充滿。而電流的采集我是采用在充電電路中串入一個0.25毆的精密電阻，電阻兩段的電壓經(jīng)運放放大后送AD再轉(zhuǎn)換成電流的。希望你將微控制器改為M48，這樣的產(chǎn)品市場競爭為更強一些。 |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： abc12349 于 2004/9/25 22:24:00 發(fā)布：
我用PIC12F675做過一個類似的：） |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： abc12349 于 2004/9/25 23:18:00 發(fā)布：
我用PIC12F675做過一個類似的：） 是4路獨立的，脈沖充電，脈沖寬度從小象大調(diào)，同時控制電壓上升速率， 使充電速率不小于1小時來適應不同容量電池，電壓超過1.35V后保持固定的脈寬， 充電到電壓不再增加為止。 但總覺得好像充的不夠滿。 歡迎交流：） jack999888@163.com |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： qigongwei 于 2004/9/26 16:24:00 發(fā)布：
我用ST72324 我用ST72324做過兩路的，可以控制充電電流，使其在快充階段做到真正的恒流；也做過四路的，只能固定電流，不能做到整個快充階段都是保持一個電流值，主要是AD不夠用；不同品牌的電池和電池在整個充電過程中內(nèi)阻有變化的，有時固定PWM占空比，實際的電流會相差很大。 我使用了dv/dt、dT/dV、Tmax、Vmax，也將所有的充電數(shù)據(jù)，電壓、溫度、電流、時間會傳給計算機，如果要對比的話，這樣是比較方便。你用VB寫，我倒是想用labview做個。 win2kddk 提到溫度的變化，我以1C充鎳氫電池，在充電的后期（80％左右，電壓大概在1。4V，這個時候溫度變化比較大，并且隨著電流的增大，這個現(xiàn)象較明顯），但對鎳鎘好像不太好。如果用快充并且用dT/dV判斷，建議電流不要超過1。5C，要不在充電的中期溫度就會升得很高，對電池壽命不好。我用950mA充700mAh的NiMH，大概充到60％，溫度就上到50C（室溫，無強制散熱），這不好。NiCdH在充滿后吸收過充的能力比NiMH的要好，溫度上升的沒那么快，但dV/dt的變化很明顯，用10bit的AD就過了，不用運放。還有要做產(chǎn)品的話，不要用變壓器，用開關電源，像ST的ViPer會好很多的。 如果用Vmax我認為可在充電到1.4V左右后認為充電80％，這是在降低電流。 fankun好像你的數(shù)據(jù)有個問題，用1安培電流充電，在1.5小時也就是1.5Ah啊，離你的目標還差(2.1Ah-1.5Ah)=0.6Ah啊，而且你還是脈沖方式��？？ 我用1.3A充2100mAh的松下電池也要兩個多小時�。∥乙彩怯妹}沖方式。我對你的VB程序有興趣，可否交流交流？CYPRESS有個方案，使用Delpih寫的代碼，也是顯示這樣的圖形。 |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： qigongwei 于 2004/9/26 16:26:00 發(fā)布：
剛剛發(fā)現(xiàn)我用的充電器外殼開來和你的是一個模，我的是白色的 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 11:41:00 發(fā)布：
謝謝大家的指教，我再把我充電器的詳細原理說一下 檢測電流是通過量測充電時V1，V2的數(shù)值(V1-V2)/R7得到電流值I，這是一種非常節(jié)省成本的做法哦！同樣內(nèi)阻是檢測充電時V2和不充電時的V2’,然后(V2-V2’)/I得到充電的內(nèi)阻R。AVR單片機內(nèi)部參考源是2.56V，在1.2上下范圍內(nèi)精度是很高的，接近0V和接近2.56V的電壓都量的不準，我用萬用表量過。ATMEGA8L只有10bit的ADC，要想精度提高的話，我是采用timer2定時中斷，V1每625us采樣一次，32次的和加起來作為一個值。這樣得到的是15bit的值，而且可以減小50Hz電源的干擾。從單片機發(fā)過來的數(shù)據(jù)來看不充電時的V1，V2前后兩個數(shù)據(jù)基本一致，比如V1 0x456C 0x456F 0x4572 0x4570，V2 0x4579 0x457A 0x457E 0x457E。充電時V1’ 0x5284 0x5285 0x5267 0x524E，V2’ 0x4B1D 0x4B30 0x4B07 0x4AF4，數(shù)據(jù)也相差不大。算下來V1分別是17772/12627=1.4075 1.4077 1.4079 1.4078，相對精度還是挺高的。另外充滿后用萬用表量過，和單片機量出來的電壓一致。 要想測試電池性能，加上放電線路Q7 R13就可以了，不過是小電流放電，要有耐心才行。 目前還沒有測溫的線路，很想加。用手摸摸，感覺充電過程中電池熱，但是不燙。 打算采用更先進的充滿檢測方法：dV/dQ 解釋一下，先說現(xiàn)在常用的是dV/dT，就是定電流充電，檢測單位時間里電壓變化量，對NiMH電池來說，dV/dT小于一個數(shù)值就算充滿了。我打算充電后期降低充電電流，因此dV/dT將不適用。所以用dV/(dT*I)，即dV/dQ，檢測充入單位電荷后的電壓變化量，dV/dQ小于一個數(shù)值即認為電池充滿了。先看看定電流時dV/dQ的圖，很明顯的在充電后期dV/dQ上升很快，單位mv/C（毫伏每庫侖）。
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 11:45:00 發(fā)布：
回cock：現(xiàn)在只充兩節(jié) 回qigongwei：你說的很對， fankun好像你的數(shù)據(jù)有個問題，用1安培電流充電，在1.5小時也就是1.5Ah啊，離你的目標還差(2.1Ah-1.5Ah)=0.6Ah啊，而且你還是脈沖方式��？？ 我用1.3A充2100mAh的松下電池也要兩個多小時��！ 我現(xiàn)在加入了計算mAH的功能，看來是沒充滿，或者是電池沒用完。 |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 12:18:00 發(fā)布：
GP1300的充電曲線 GP1300的充電曲線 紅色是電壓曲線，綠色是電流曲線，黃色是內(nèi)阻曲線，棕色是dV/dQ 總共充進去了1191mAH，看來大電流充電不怎么充得滿啊
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 12:23:00 發(fā)布：
varta1600 varta1600 1600mAH的充電曲線。看來可以把dV/dQ的開始下降點或者超過某數(shù)值作為電池充滿的依據(jù)啊
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 13:00:00 發(fā)布：
線路圖少畫了二極管，不好意思 |
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| 17樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 13:13:00 發(fā)布：
順便把PCB正面的圖也上傳一下
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： hotpower 于 2004/9/27 13:31:00 發(fā)布：
不錯,準備做個4路的玩玩 以前用EMC和PIC的做過2路的,再想用avr的做個4路的. 需要4路PWM和8路ADC. 請教: AVR有10位的PWM和12位的ADC嗎??? 價格在40元左右... 謝謝... |
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| 19樓： | >>參與討論 |
| 作者： qigongwei 于 2004/9/27 14:44:00 發(fā)布：
我的GP1300的和你的數(shù)據(jù)有些不太相同 我也充了GP1300的NiMH電池，我的數(shù)據(jù)是串口返回的數(shù)據(jù)，是文本文件沒有你的那個程序，無法直接看到數(shù)據(jù)曲線。但我時間觀察發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，和你的曲線有些出入。 1）、我用1300mA充電。充電過程始終根據(jù)電流反饋，調(diào)整電流，也就是不管外界條件如何變化，電流都一直在一個穩(wěn)定值。用這種方法，可以發(fā)現(xiàn)在進入快充后，大概是10～20min左右把，會出現(xiàn)一個電壓的小尖鋒，類似與后面判滿的那個尖鋒，唯一不同的是斜率不同。 2）、我固定PWM輸出，取一個放完電的電池（用電子負載以1C放電，一小時以后，以0.2C放電電壓低于1V）做參考，調(diào)整PWM的輸出控制電流的大小在1300mA。 同樣上述的曲線也出現(xiàn)了。我的測量數(shù)據(jù)有百多份。我不太明白在你給出的曲線中這一段好像沒有。我使用的是脈沖方式，每隔周期的停止時間測量電壓、電流、溫度。同樣，也是每隔幾個uS采樣一次，一共18次再求均值（哦，在運算前，去掉了一個最高的值，去掉了一個最低值）。我的AD是10Bit的。我是用的方法可以充到9成左右（做過放電測試），電池特性好的可以到9.5以上，不知你用的dV/dQ可以充到幾成？ “解釋一下，先說現(xiàn)在常用的是dV/dT，就是定電流充電，檢測單位時間里電壓變化量，對NiMH電池來說，dV/dT小于一個數(shù)值就算充滿了。我打算充電后期降低充電電流，因此dV/dT將不適用。所以用dV/(dT*I)，即dV/dQ，檢測充入單位電荷后的電壓變化量，dV/dQ小于一個數(shù)值即認為電池充滿了。先看看定電流時dV/dQ的圖，很明顯的在充電后期dV/dQ上升很快，單位mv/C（毫伏每庫侖）。” 我想知道在沒有采用dV/dQ前，當判斷到充滿你是如何處理的？直接轉(zhuǎn)入涓流？我試過兩種方法，一種直接轉(zhuǎn)。另一種是步進降低，好像后面的方法要好些。可以充得跟多些。用時會超過10成，但沒有足夠得時間來測對壽命的影響。 to hotpower，我用的ST72324K4的好像不到1$啊，不知有沒有聽錯。512bytes的RAM，16kflsah，2個16Bit的Timers，可做16bit的PWM，SDIP32的有8個10Bit的AD，TQFP的有10個，呵呵，要是完全四路對立的就是PWM不過用。也可以用C語言，網(wǎng)上有它的編程器制作資料。 ST7LITE10有4個12bit的PWM，7個AD，在0～430mV下是13bit，在430mV～5V是10bit，夠本夠用？4kflash、256bytes的RAM，支持IAP、ICP。自帶ICD，可以省下一個仿真器的錢。價錢肯定不會超過40 |
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| 20樓： | >>參與討論 |
| 作者： win2kddk 于 2004/9/27 15:08:00 發(fā)布：
真希望國內(nèi)的充電器廠家都能像我們這樣舍得用好東西 就不會再出現(xiàn)充電器內(nèi)只有幾個阻容和二極管了。我拆過SONY的充電器，內(nèi)有TOSHIBA的MCU或ATMEL的M16。 |
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| 21樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 16:15:00 發(fā)布：
抱歉，現(xiàn)在還沒有用到dV/dQ 只是畫出來看看可行不，等幾天再把程式寫進去。應該是用dV/d2Q,即dV/dQ的變化率來檢測充滿了。 |
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| 22樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/27 16:24:00 發(fā)布：
qigongwei你的調(diào)整PWM的輸出控制電流的大小在1300mA 我覺得挺難辦到的，我寫了個程式是用D/I來求得一安培的電流I所需的Duty，然后再乘以所要的電流。但是不行，輸出電流老振蕩。也試過讓電流小的時候D++，大了D--,也是不行，請教你是怎么調(diào)整電流的？ |
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| 23樓： | >>參與討論 |
| 作者： hotpower 于 2004/9/27 22:32:00 發(fā)布：
謝謝qigongwei! |
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| 24樓： | >>參與討論 |
| 作者： qigongwei 于 2004/9/28 9:16:00 發(fā)布：
我的采樣方法可能和你的不一樣 我在充電回路上串接了一個2W的0。5歐姆的電阻，我是對這個電阻的電壓采樣來計算電流的，因為我還有放電回路，用來做脈沖的充電波形，這個電阻也被當成放電電阻。電流調(diào)整的精度和ADC的采樣精度、PWM的精度、PWM逼近的處理速度、PWM前級的那個boost的那個電容電感的放電速度相關。400mS處理一次，大概做到50MA左右的誤差，用安捷倫的電流探頭掛在邏輯分析儀上測的。因為PWM的影響，在加載在電池兩端的電壓會有些非常有規(guī)律的毛刺，電流采樣的時候避開就可。 |
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| 25樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/28 14:54:00 發(fā)布：
明白了，看來要久一點處理一次 還要多做幾次平均吧 |
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| 26樓： | >>參與討論 |
| 作者： 楚天 于 2004/9/28 18:33:00 發(fā)布：
我也在做。 不過我做的比較大功率一點的。20V5A的。 感覺，一，AD精度低，二，AD速度慢，三，PWM頻率*分辨率不夠。 雖然48價格比較省，但是如果稍微做多點功能，FLASH就顯得很擁擠。我現(xiàn)在用ICC，實現(xiàn)基本功能就用了60%UP的FLASH。要是再加，恐怕只能用88了。 關于AD數(shù)據(jù)處理這里，我采用的算法是剔除最大最小值然后求平均的做法。還湊合。但是不適合用這個去做控制。為什么我也在探索。另外，數(shù)字環(huán)路有幾種策略，一是峰值電流型，這種電流內(nèi)環(huán)，電壓外環(huán)的方式做起來，會出現(xiàn)電壓過沖，臨界點震蕩問題。按說數(shù)字閉環(huán)應該不會出現(xiàn)這樣的問題的。原因也在探索分析中。一是電流電壓并聯(lián)控制。這種方式我最早用的。相對來說，效果好于電流型。 另外，反饋補償上面，我現(xiàn)在采用的是UP/DOWN STEP控制。在我的板子上面，實踐證明好于比例或比例積分補償。 數(shù)字環(huán)路的閉環(huán)PWM電源系統(tǒng)和模擬方式的PWM有很大的不同，并且也欠缺理論支持。即使是開發(fā)了幾十年的模擬PWM電路，也沒有哪個統(tǒng)一的數(shù)學模型能夠含蓋其所有特性。 這方面，大家多交流，多探索。 |
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| 27樓： | >>參與討論 |
| 作者： hotpower 于 2004/9/28 19:58:00 發(fā)布：
以前用PIC做過2路 現(xiàn)準備做4路的,想用m16. 好像各2路的PWM不太一樣??? |
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| 28樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/9/28 21:16:00 發(fā)布：
to楚天：這是值得研究的領域 現(xiàn)在考慮通過電腦即時控制Duty研究一下數(shù)字系統(tǒng)的反饋，應該挺有意思的！ |
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| 29樓： | >>參與討論 |
| 作者： dadodo 于 2004/9/28 23:15:00 發(fā)布：
做得不錯,有待改進,繼續(xù)努力 |
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| 30樓： | >>參與討論 |
| 作者： hotpower 于 2004/9/29 2:27:00 發(fā)布：
祝AVR各位夜貓子中秋快樂 |
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| 31樓： | >>參與討論 |
| 作者： 黑野天使 于 2004/9/30 18:32:00 發(fā)布：
這是一個很好的主題 我也是學這一行的，剛剛看了這個板子，很好。 |
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| 32樓： | >>參與討論 |
| 作者： tqdyx 于 2004/9/30 21:48:00 發(fā)布：
你們會不會覺得用MEGA8大柴小用,實驗還可 |
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| 33樓： | >>參與討論 |
| 作者： rogerllg 于 2004/10/1 1:24:00 發(fā)布：
強，比我做的好啊！ 同上 |
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| 34樓： | >>參與討論 |
| 作者： highend 于 2004/10/2 8:39:00 發(fā)布：
1安培左右的脈沖電流充電，在1.5小時之內(nèi)可以充滿2100mA的 拜托有點常識好不好？？？ |
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| 35樓： | >>參與討論 |
| 作者： lijunhao 于 2004/10/3 21:30:00 發(fā)布：
ic |
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| 36樓： | >>參與討論 |
| 作者： masashinakayama 于 2004/10/3 22:19:00 發(fā)布：
好文�。。。。。。。。。。。。�！ 等我找到老婆回頭好好做幾個東西 |
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| 37樓： | >>參與討論 |
| 作者： win95 于 2004/10/5 21:41:00 發(fā)布：
re:1安培左右的脈沖電流充電，在1.5小時之內(nèi)可以充滿2100mA的 是啊，有些奇怪，可能是沒表達對吧。 |
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| 38樓： | >>參與討論 |
| 作者： lawdge 于 2004/10/6 11:11:00 發(fā)布：
用2C以上的充電速率，最好用什么方法來檢測電池充滿？ |
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| 39樓： | >>參與討論 |
| 作者： zongtong 于 2004/10/7 22:28:00 發(fā)布：
??? 0.5C電流充電?合適嗎? |
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| 40樓： | >>參與討論 |
| 作者： dadodo 于 2004/10/7 23:34:00 發(fā)布：
看什么電池了,1C以上也可以 鬼子的隨身聽都有15分鐘快速充電的 |
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| 41樓： | >>參與討論 |
| 作者： xkq2001 于 2004/10/9 9:47:00 發(fā)布：
有必要嗎？ 假如聯(lián)手還可以，但實際產(chǎn)品要的可是性價比，你見過誰充電是還要用手動進行上位及操作？既然是智能就將算法改改，讓他自己全程監(jiān)控好了！ 至于精度，量化誤差加你的系統(tǒng)誤差，那這1mV實在不敢茍同。精密儀器不過就千分之5，你的只能是理論性的，哪能��？沒看見哪兒還討論溫漂這那�。。。�！ |
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| 42樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/10/9 17:10:00 發(fā)布：
不需要上位操作啊 上位機只是保存數(shù)據(jù)分析而已，當然可以單片機全程監(jiān)控的了。調(diào)試用上位監(jiān)控很方便的嘛，所以才用的嘛。至于精度和溫漂，我們當然要追求更高了，達不到也沒太大的關系 |
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| 43樓： | >>參與討論 |
| 作者： airjordan 于 2004/10/10 8:39:00 發(fā)布：
不知道樓主對充電電池有沒有了解 鎳氫充電電池標準電壓是1.2v，樓主你1.35v就開始充電了，哪這個電池肯定過充了，所以1個半小時充滿2100mHa也就可以解釋了 建議算法改為當電壓降到1.1v左右時候充，電壓1.35v就停止充電 鎳氫電池抗過充的能力是很差的，過充以后壽命會大減，如果長期按樓主的算法充電的話，那么記憶效應便會非常的明顯，電池容量會大大減小的 * - 本貼最后修改時間：2004-10-10 8:47:01 修改者：airjordan |
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| 44樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/10/11 8:38:00 發(fā)布：
我以前就是這樣的充法 這樣電池充不滿，大電流充電不適合用這樣的方法airjordan看過電池的充電曲線吧？最后的那張圖最清楚了，鎳氫充電電池充到1.45V左右才會滿的。 |
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| 45樓： | >>參與討論 |
| 作者： 云過客 于 2004/10/12 14:37:00 發(fā)布：
請問該PCB是用什么軟件畫的？ 夠低級的問題，但是我的確想知道。謝謝。 |
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| 46樓： | >>參與討論 |
| 作者： yuxinzhi 于 2004/10/12 19:06:00 發(fā)布：
應該可以擴展更多功能！ 不是可以擴展更多功能！ |
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| 47樓： | >>參與討論 |
| 作者： fankun 于 2004/10/13 9:54:00 發(fā)布：
ALLEGRO畫的 ATMEGA8L還有一些空的腳，程序空間只用了29%,應該還可以擴展液晶，測溫等吧. |
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| 48樓： | >>參與討論 |
| 作者： ljc2003 于 2004/10/14 20:17:00 發(fā)布：
一致阿 一致阿 |
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| 49樓： | >>參與討論 |
| 作者： huangyilin 于 2004/10/15 21:23:00 發(fā)布：
還可以 我是新人哦。。 但是覺得還是不錯的哦~0~ |
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| 50樓： | >>參與討論 |
| 作者： jiejie001 于 2010/5/21 9:10:20 發(fā)布：
大家都是高手。我在用AVR16做過充電器。電流檢測那塊怎么弄不通啊。PA1口最為電流檢測的ADC端。電流信號轉(zhuǎn)為電壓信號來檢測。當沒有充電。該端口的怎么還會有電壓。怎么解決這個問題啊 |
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