论文

摘 要

编号

毕业论文

题 目

学生姓名学 号系 部专 业班 级指导教师顾问教师后备电源充电器

二〇〇九年六月

I

摘 要

摘 要

镍氢电池具有良好的充放电性能，可随充随放、快充深放，无记忆效应，不含镉、铅、汞等有害物质，对环境无污染，被称为绿色电池。镍氢电池充电器是为镍氢充电电池补充能源的静止变流装置，其性能的优劣直接关系到整个用电系统的安全性和可靠性指标。本论文从镍氢电池技术特性、充电技术、充电器电路结构、充电器典型电路和电池保护等多角度地阐述了充电技术发展和应用，并通过对MAX846A芯片和MAX712芯片的编程方法、结构特点以及运用MAX712芯片组成的充电电路等方面，多角度地阐述了充电技术发展和应用。

关键词：充电器 备用电源 无记忆效应

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目 录

摘 要 ............................................................................................................................ II 第一章 绪论 ................................................................................................................... 1 1.1镍氢电池的简述 ................................................................................................... 1 1.2本课题研究的意义 ............................................................................................... 1 1.3课题研究的内容 ................................................................................................... 1 第二章 镍氢电池的原理及充放电特性 ..................................................................... 2 2.1镍氢电池的工作原理 ........................................................................................... 2 2.2镍氢电池的充放电特性 ....................................................................................... 2 2.2.1镍氢电池的特性 ............................................................................................. 2 2.2.2影响镍氢电池性能的因素 ............................................................................. 5 2.2.3镍氢电池充电、放电过程中的注意事项 ..................................................... 5 第三章 电池的充电方法与充电控制技术 ................................................................. 7 3.1电池的充电方法和充电器 ................................................................................... 7

3.1.1电池的充电方法 ............................................................................................. 7 3.1.2充电器的要求和结构 ..................................................................................... 9 第四章 镍氢电池充电器电路设计 ........................................................................... 11 4.1镍氢电池充电控制芯片的选择 ......................................................................... 11

4.1.1 MAX846A芯片介绍 .................................................................................... 11 4.1.2 MAX712芯片的结构特点与编程方法....................................................... 12 4.2.1镍氢充电器的原理 ....................................................................................... 16 总结与展望 ................................................................................................................... 19 致谢 ............................................................................................................................... 20 参考文献 ....................................................................................................................... 22

III

绪论

第一章 绪论

1.1镍氢电池的简述

镍氢电池的正极板材料为氢氧化镍(NiOOH)，负极板材料为高能储氢合金，电解液通常用30%的KOH的水溶液并加入少量的NiOH，隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。镍氢电池的外形有圆柱形和方形两种。镍氢电池的正极与镍镉电池基本相同，由于负极采用了高能储氢合金材料，镍氢电池具有更大的

能量。因镍氢电池在电化学特性方面与镍镉电池也基本相同，所以镍氢电池在使 用时可完全替代镍镉电池，而不需要对设备进行任何改造。

镍氢电池具有较好的低温放电特性，即使在－20℃环境温度下采用大电流(以1C放电速率)放电，放出的电量也能达到标称容量的85%以上。但是，镍氢电池在高温(+40℃以上)时的蓄电容量将下降5%～10%。这种由于自放电(温度越高，自放电速率越大)而引起的容量损失是可逆的，通过几次充放电循环就能恢复到最大容量。镍氢电池的开路电压为1.2V，与镍镉电池相同。镍氢电池的充电过程与镍镉电池非常相似，都要求恒流充电，两者的差别主要体现在快速充电的终止方法上。

1.2本课题研究的意义

(1) 充分研究镍氢电池的充放电特性，寻找有效的充电及电池管理途径。 (2) 使充电设备具有完善的自诊断功能和适时处理能。 (3) 通过镍氢电池的充放电更深入的认识到镍氢电池的优势。 (4) 通过研究认识镍氢电池充放电认识到其电路和其它电路区别。

1.3课题研究的内容

本课题研究的对象主要是镍氢电池的充电原理和充电控制。镍氢电池的充电设备需要解决的问题有:

(1) 能进行充电前处理，包括电池充电状态鉴定、预处理。 (2) 解决充电时间长、充电效率低的问题。

(3) 改善充电控制不合理，而造成过充、欠充等问题，提高电池的使用性能和使用寿命。

(4) 增加自动化管理设置，减轻充电过程的劳动强度和劳动时间，从而使充电器具有更高的可靠性、更大的灵活性，且成本低。

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