蓄電池充電機(jī)電壓與充電電流設(shè)定
鋰電池充電電流和電壓是動態(tài)變化的, 蓄電池充電機(jī)這是由鋰電池本身的化學(xué)物質(zhì)決定的。所以需要根據(jù)鋰電池本身的充電特性來配置充電IC的性能,以達(dá)到正確,安全,高效的使用鋰電池。日常表述中的“鋰電池充電電流”是針對鋰電池在充電過程中所處快速充電階段的充電電流而言的,作為一個動態(tài)的過程,鋰電池最理想充電電流實(shí)際上是分為三個階段的。常用鋰電池充電IC如TP4012A、TP8052、TP8056,本文最后處有部分介紹 蓄電池充電機(jī)。
幾種不同充電狀態(tài)的性能描述 1、待機(jī)狀態(tài):
? ? 在如下幾種情況下會處理待機(jī)狀態(tài): ? ? a. 輸入電壓低于電路最低工作電壓。 ? ? b. 電池電壓充飽后。
? ? c. 利用外置開關(guān)強(qiáng)行關(guān)斷IC,停止IC充電。
? ? 待機(jī)狀態(tài)的電壓電流特性:充電IC無充電電壓輸出,IC輸入電流在uA級,可以減小電路損耗。
2、預(yù)充狀態(tài):如上圖所示。預(yù)充電時的最佳電流:即當(dāng)鋰電池的初始/空載電壓低于預(yù)充電閾值時,首先要經(jīng)過一個預(yù)充電階段,就單個鋰離子電池而言,這個閾值一般為3.0V,在此階段,預(yù)充電電流大約為下一個階段——恒流充電階段電流的10%左右。
3、恒流充電狀態(tài):如上圖所示最大充電電流部分,在電池電壓已經(jīng)大于預(yù)設(shè)電壓閥值而小于最高電壓4.2V時,此時IC將以外掛電阻設(shè)定的最大充電電流來給電池充電。將電池電壓充到等于最大充電電壓(4.2V附近)時為止。
。恒流充電時的最佳電流:所謂恒流就是電流恒定,電壓逐漸升高,此時進(jìn)入快速充電階段。大多數(shù)的恒流充電電流設(shè)定為0.5~0.8C之間,可以理解為0.7C,也就是在不考慮其他因素的情況下,大約兩個小時可以充滿。之所以選擇0.7C,是因?yàn)檫@個電流很好地做到了充電時間與充電安全性的平衡。
恒流充電狀態(tài)時需要注意的幾個問題:
? ?1. 在此狀態(tài)下,IC處于最大充電電流狀態(tài),此時的損耗也是也是最大的。線性降壓的損耗計算=(VIN-VOUT)×IOUT。此時需要注意IC的最高工作溫度。
? ?2. 因?yàn)樽罡叱潆婋娏鞯脑斐蓽厣奶岣?,IC會自動降低最大充電流。這就是在過熱時充電電流下降的原因。
4、恒壓充電狀態(tài):如上圖所示最大充電電壓部分,當(dāng)檢測到電池電壓等于或者接近電池充電電壓時。此時將會以恒定4.2V充電電壓,而逐步降壓充電電流的充電方式。當(dāng)檢測到充電電流小于最大設(shè)定電流的1/10時,將會停止充電。恒壓充電時的充電電流:就單節(jié)鋰離子電池而言,當(dāng)電池達(dá)到一定電壓值時,即進(jìn)入恒定電壓充電,這個電壓值一般為4.2V,在此階段,電壓不變,電流減??;這種電流減小是個依次遞減過程,大多數(shù)的鋰電池保護(hù)選擇0.1C為終止電流,這也就意味著充電過程進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)。一旦充電結(jié)束,則充電電流降為零。在此狀態(tài)下需要注意的問題就是:當(dāng)電池充大最高設(shè)定電壓時可以自動關(guān)斷,同時,當(dāng)IC的過壓保護(hù)點(diǎn)在非正常電池狀態(tài)下,可以自動鎖定。
? ? 鋰電池最佳充電電流的核心是恒流充電時的電流設(shè)計,這里要強(qiáng)調(diào)的是,大多數(shù)便捷式鋰電池較宜設(shè)計為0.5C~0.8C充電,如:iPhone的1400mAh容量(容量mAh=電流mA×?xí)r間h)的電池為例,蘋果選擇了0.7C,即蘋果充電電流多為1A左右,大部分的電池在0.5C--0.8C之間你們可以選擇了!
? ? 鋰電池最大充電電流嚴(yán)格說是由電池結(jié)構(gòu)決定的,因而,各個鋰電池生產(chǎn)廠家對此規(guī)定并不一致,有的設(shè)定為0.6C,便攜式鋰電池最高的規(guī)定為1C。
? ? 當(dāng)然也不能忽視預(yù)充電和恒壓充電的電流設(shè)計,這兩個過程中,如果初始電壓不低于預(yù)充電閾值3.0V,則不存在預(yù)充電過程??偟膩碚f,在恒流充電過程前后有一個事前醞釀和運(yùn)動休整的過程有利于鋰電池的長期使用。 鋰電池充電管理IC分類及應(yīng)用 電池充電管理IC分類: 按照充電電路結(jié)構(gòu)可以分為: 1. 線性降壓充電管理IC:
? ?主要型號: TP4010,TP4011,TP4012,TP4013,TP4014,TP4015,TP4016。 ? ?線性降壓部份基本功能類似于LDO的線性降壓電路。
? ?最大可充電電流設(shè)定:一般是通過恒流源外掛電阻的方式來設(shè)定, 而且一般是內(nèi)部集成功率器件。
? ?主要應(yīng)用領(lǐng)域:MP3,MP4,GPS,PMP,PDP
2. 開關(guān)降壓充電管理IC: ? ? 主要型號:TP8056,TP8052。
? ? 開關(guān)降壓電路的基本功能與BUCK降壓電路一樣。 ? ? 也分為同步降壓和非同步降壓。
? ? 最大可充電電流設(shè)定:一般通過串聯(lián)在充電回路中的電阻取樣電壓降來決定。 ? ? 主要應(yīng)用領(lǐng)域:較大容量備用電池,NOTEBOOK電池,各類鋰電池包?
贊
0
賞