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欧洲杯锂离子电池充电的基础知识以及设



  锂离子电池跟大家生活息息相关,比如智能手机、电脑、手环、穿戴设备等里面都有锂离子电池。

  深度放电的电池在充电初期需要一个预充电的过程,此时充电电流必须很小。预充电的阈值电压一般是2.5V左右。预充电的作用还有解除电池保护电路的欠压保护状态的作用。现在电池一般都存在保护板,不会导致电池过放。

  当电池电压超过预充阈值电压后,充电进入恒流充电阶段。在该模式下,充电器会按照设定的电流给电池充电。其充电电流的设置和电池的容量有关。大多数充电电流设置在0.5C~1C之间(C是电池容量,单位为mAh)。欧洲杯当电池内阻低时,可以使用更高的电流进行充电,比如2C或4C。

  当电池电压达到电池额定电压时(一般是4.2V或4.35V),充电器从恒流模式切换到恒压模式,充电电流逐渐下降。当电流下降到充电电流的10%时,充电会截止(截止精度查阅具体充电器芯片手册)。

  当电池电压降到复充电压阈值时(通常在3.9V~4V)时,充电过程将重新开始。

  只要输入电压高于电池电压,就能充电。但实际应用中,我们会采用专用的充电芯片来进行恒流恒压充电,以保护电池。目前常见的充电模式有两种:线性充电与开关式充电。

  线性充电芯片的内部框图如下图所示。内部VIN与BATT之间由MOSFET连接,类比于LDO。该方式优点是简单、外围器件较少。缺点是当输入电压与电池电池相差较大时,电压差乘以充电电流形成的功耗会以热量的形式消耗掉,造成浪费,也会使充电芯片加热,降低系统性能。在小充电电流低压差的场景适合使用线性充电。欧洲杯

  开关式充电原理是使用Buck架构来实现的。基本框图如下所示,该种模式下功率恒定,结构相对来说复杂。在高压差大电流下仍有很高的充电效率。