鋰電池具有體積小、比能量大、壽命長、放電性能好的特點。短短幾年時間，已經廣泛應用于筆記本電腦、手機、便攜式DVD、vcd，并且隨著生產技術的發展，有進一步優化的趨勢。鋰電池有這么多優點，制造成本相對較低，是未來最有前途的便攜式電池。
對于便攜式電池，希望在獲得大容量電能的同時，盡可能減輕系統重量，提高電池的效率和壽命。此外，由于便攜式設備的散熱條件普遍較差，所以對整個電源系統的效率也有要求。
開關電源最大的特點就是效率高。使用開關電源可以有效降低大容量電池充電系統的功率損耗，從而大大降低整個系統的發熱量。本文對基于開關電源的鋰離子/鋰聚合物智能管理系統進行了詳細的分析和設計。
1智能管理系統的結構
本文采用目前應用最廣泛的恒流恒壓充電方式，利用開關電源提供電池充電所需的電壓和電流，并利用單片機和一系列外圍電路實現充放電控制和電池保護功能。
單片機與開關電源相結合，可以構建鋰離子/鋰聚合物電池智能管理系統：開關電源的主電源回路負責將電能轉化為電池充電所需的形式，同時要盡量提高效率，降低電壓和電流紋波；單片機負責控制整個系統的運行，包括設置充電器的參考電壓和電流值，充電結束或處于保護狀態時關閉充電器，智能監控電池的充電狀態，根據電池電壓、充電電流和溫度等各種參數實現對電池的一系列保護功能。
整個智能管理系統分為充電器和電池組兩部分。充電器主要包括主電源回路和部分電源控制電路。電池組部分包括電池、檢測電路和單片機控制電路。這兩部分通過接口相互連接，能量從充電器傳輸到電池組，一部分控制信號控制電池組充放電電路的開啟和閉合，另一部分從電池組發送到充電器，控制充電器的啟動和關閉，輸出恒壓恒流值。
電源回路是開關電源，負責給電池充電。功率控制芯片接收來自單片機的恒壓恒流基準等控制信號，結合功率回路輸出的電壓和電流反饋，實現電路在不同要求下的正確輸出。在電池組部分，單片機通過電壓檢測、電流檢測和溫度檢測等電路實時了解電池的狀態，并確定電池是否需要充電，充電模式是恒流還是恒壓，充電過程何時結束，電池是否超溫等。此外，單片機還必須檢測異常情況下的電池過壓、過流和過溫，及時采取保護措施，并發出報警信號，顯示報警原因。外部控制器可以預設恒壓恒流，的參考值，也可以手動干預充電和放電過程。
2電路設計
電路設計包括充電器和電池組。
1)充電器的設計
本文設計了一種具有工頻輸入和恒流恒壓輸出的交流/DC開關電源。充電器的具體要求如下：輸入電壓：130 ~ 265 vac輸出電壓Uo變化范圍：0 ~ 30 VDC輸出恒流io變化范圍：0 ~ 10a輸出電壓紋波Uppm:根據上述充電器指標，開關電源最大輸出功率達到pomax=uomax  iomax=30v 10a=300w，假設電路效率=80%，最大輸入功率為
由于功率較大，我們采用PFC  DC/DC兩級模式來提高電源的功率因數，降低不利影響
在PFC部分，采用應用最廣泛的Boost電路結合CCM平均電流模式實現PFC效果。Boost電感電流平均值基本遵循正弦輸入電壓，使得整個電路具有良好的PF效應和較小的THD含量，從而降低了變換器對電網的不利影響。
由于電路的最大輸出功率pomax為300w，DC/DC部分的設計選擇了大功率容量、控制相對簡單的雙晶體管正向拓撲(圖4)。在這種拓撲中，使用兩個二極管來復位激磁電流，兩個MOSFET兩端的電壓也箝位在輸入電壓，因此可以選擇耐壓相對較低、導通電阻相對較小的開關管，有效降低電路的導通損耗。然而，因為在新的開關周期開始之前激磁電流必須減小到零，所以電路的占空比必須限制在0.5以下，使得激磁能量可以在周期結束之前完全反饋到輸入端，從而避免可能的變壓器磁偏置甚至飽和。
2)控制電路設計
充電器部分的控制電路主要包括輔助電源部分，負責向充電器部分的控制電路和主電源電路的電源控制芯片部分(包括PFC和DC/DC控制)供電。除了恒流參考信號、恒壓參考信號和電路保護信號由電池組部分的單片機發送給充電器控制電路外，其他所有控制功能均由充電器控制電路獨立完成。