1a.OurDev开源充电器技术规格说明书(新版，更新时间11月18日)

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私奔发布时间：2008-12-18 11:46

技术帖
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网站充电器活动充电器规格

一、基本规格
1、电源提供两种输入方式，对于两种供电方式的选择使用手动切换：
    1)、支持7v～28v外接电源，MCU供电由DC－DC模块提供；
    2)、支持5v外接电源输入；

2、充电回路目前的版本使用Buck电路；

3、MCU使用AVR Atmega32，同时提供CPU Pack连接接口。MCU使用CPU Pack方式放置，Pack板包含MCU的最小系统以及调试接口；

4、参考电压源使用TL431，Vref选择4V。

5、同时支持2节电池充放点，每节电池均使用独立的充、放电回路，并可单独控制；
   注：放电回路预留放电接口，为可控制放电电流大小电路预留；

6、电池种类支持镍镉(NiCD)、镍氢(NiMH)、锂(Li)；
    注：在电路设计上，标准配置对上述电池将仅支持单体，如有Pack需求，需手动修改供电和采样部分电路；

7、电池尺寸支持AA型，对于锂电池因尺寸过多，仅提供充电接口引线插座，使用者需自行手工连接；

8、对NiCd/NiMH电池使用脉冲方式充电，对于锂电池使用恒流方式充电；

9、提供最大温度保护，温度采样使用探头连接，对于Li电需手工安置

10、单节电池最大允许充电电流上限为2A

二、人机接口
1、LCD使用1602，目的是提供充电器在脱离PC环境下的电池信息显示和充电参数配置。
   由于并行接口的1602较易购买，确认支持LCD1602的4bit并行接口方式；

2、LCD指示每节电池的充电状态。
   提供信息包括电池类型、当前所处充电阶段、电池电压、充电电流、电池温度、当前累计已充电时间；

3、提供3个LED分别指示电源以及对应电池的充电状态指示。如使用LCD，该LED保留不焊接；
   电源指示LED为红色单色LED，电池状态指示LED为两个双色LED(红色和绿色)

4、提供6个按键(Up/Down/left/Right/Enter/Cancle)，用于在脱离PC环境下设置每节电池的充电参数，

5、每一个充电回路的充电参数保留在充电器MCU的EEPROM中，充电器上电默认调用的参数为前一次调电前最后一次保存的配置。
   通过LCD接口或PC配置可以恢复默认的定义充电参数，但在使用LED状态下不提供恢复默认定义参数功能；

6、提供RS232接口与PC通讯(RS232接口使用类似MAX232的IC，不考虑使用分立器件搭建)，允许PC端软件监控和修改充电器充电参数；

7、通过RS232接口向PC端软件提供充电数据，允许PC端软件时实监控电池状态；

三、充电功能
1、对过放电电池提供修复功能（需通过人工设定来实现）；

2、提供充电保护。包括最大充电时间、电池表面最高允许温度、电池最大电压；

3、可自动检测是否有电池放入充电插槽内（电压在0.4V～1.7V），并判断电池是否有效及提供电池短路保护（对于电压小于0.5V的电池可以认为出现短路或有故障电池，停止充电）并给出对应电池的LED指示信号。

4、对预充电电池提供预放电功能。使用该功能，充电器将以300mA～400mA的电流对单节电池进行预放电，放电的截至电压为0.8V（默认定义，可通过按键或串口修改）。预放电电路的电流大小仅由放电硬件电路提供，整个放电过程不对放电电流大小进行控制。；

5、整个充电阶段分为预充－>快充－>补充－>涓流四个阶段

6、对于NiCD/NiMH，充电过程中充电时序使用脉冲方式。充电时序为436mS－>16mS停－>32mS采集数据－>16mS停(默认定义，可通过按键或串口修改)；对于Li。充电过程使用恒流方式；

7、快充充电电流默认定义为1.5A，对于其它不同规格的电池，可自行通过按键或串口修改；

8、当电池放入时的电压小于1.1V（默认定义，可通过按键或串口修改）时，电池进入预充阶段，预充阶段的电流默认250mA（默认定义，可通过按键或串口修改），在预充阶段当电池电压达到1.3V时电池进入快充；当电池放入时的电压大于或等于1.2V（默认定义，可通过按键或串口修改）时，等待30秒，并通过LCD显示，要求用户是否进入预放电设置，如果用户要求放电，放电将按照放电的默认流程进行放电；如果在30秒内，用户未给出指示，电池进入快充阶段，快充阶段的电流1.5A（默认定义，可通过按键或串口修改）；当放入的电池电压介于1.1V～1.2V之间，电池直接进入快充阶段。

9、在快充阶段使用-△V(默认定义，可通过按键或串口修改)和△V0检测

10、电池充电过程中允许出现的最高端电压上限为1.5V，在充电过程中如持续2分钟出现超出上述电压范围，停止充电，直接进入涓流段阶。

11、当判断电池为充满后，充电进入补充阶段，补充阶段将以200mA的电流在补充5min（实际需要的时间根据实测决定），然后进入涓流。涓流的电流为5mA～15mA

12、Timesmax检测功能，对于部分无法充电的失效电池提供该项辅助检测功能。当充电时间超过4小时（以2100mAh的电池，1.2A的充电电流计算 2.1Ah*1.2*/1.2A=2.1H），能无法判断充满，结束充电。

13、全部默认定义的原始参数仅随固件版本的更新而更改，改参数存于Flash中，而不会放入EEPROM中。所有的参数都是可以更改的，可以支持用户个性化自定义。更改的参数会保存在MCU的EEPROM中，该参数不会因为固件的更新而被更改。但对于涉及到由硬件全都的参数，如最大充电电流的最大值是不允许用户更改的。

活动的工作分工
1、原理图设计
2、PCB布板
3、MCU固件
4、MCU端BootLoader程序
5、上位机软件
6、上下位机通讯协议
7、充电器功能测试

活动的组织：
1、各自对任务有兴趣的网友可以自愿报名，每一个任务中寻找2～4人的核心成员，由核心人员各自组织自身负责的任务，定期在论坛上提供工作的进度以及遇到的问题；对于每个任务小组自身的组织联络方式活动规则本身不做限制，但负责任务的核心成员有义务随时将各自负责的任务小组遇到的问题在论坛上及时反映，一便任务协调人员及时调整。

2、由Cocal来负责任务、任务与任务之间的工作协调，Grant来负责任务的技术规范、任务与任务之间的技术接口；

3、为了尽可能使更多的有兴趣的网友能参加活动，并在活动中得到收获与乐趣，第一版的PCB将会按照实际参加的全部成员数量来统计、制作。

CPU Pack的外接引脚定义：

1、电源引脚 5V和GND  2个
2、电池电压 ADC      2个
3、电池电流 ADC      2个
4、电池温度 ADC      2个
5、充电控制 PWM      2个
6、放电控制 PWM      2个 (或两个I/O，需要两个PWM是希望以后能够扩展可控制的放电电路)
7、6个按键  ADC      1个
8、LCD1602  I/O      6个 (4个数据线与LED复用，LED共2个双色LED，分别为红色和绿色)
9、RS232通讯接口     2个
10、Vref参考电压     1个

实际需求共计22个，Pack为保证机械结构稳定，将会使用两个1.27mm间距双排插座。  排座引脚定义如下：

                 PIN1                          PIN2

           5V -- 1   2-- GND         Charger_1 --1    2-- Discharger_1
    Voltage_1 -- 3   4-- GND         Charger_2 --3    4-- Discharger_2
    Voltage_2 -- 5   6-- GND               RxD --5    6-- TxD
    Current_1 -- 7   8-- GND         LDC_Data7 --7    8-- LCD_Data6
    Current_2 -- 9  10-- GND         LCD_Data5 --9   10-- LCD_data4
Temperature_1 --11  12-- GND            LCD_CS --11  12-- LCD_RS
Temperature_2 --13  14-- GND           LCD_R/W --13  14-- NC
          Key --15  16-- GND                NC --15  16-- NC
         Vref --17  18-- GND                NC --17  18-- NC

CPU Pack机械结构暂定。

CPU Pack电路上需要包含的电路：
1、复位电路
2、JTAG电路
3、外接晶振
4、ISP接口

注：由于在新的分工中增加了BootLoader的功能，因此Pack上仅预留ISP接口，但不会焊接该接口插件，有需要的自行焊接。