智能充电器的充电原理

  可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点,广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。但是不同类型的电池如镍镉电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH)和锂离子电池具有不同的充电特性和过程。不同的电池应采用不同的充电控制技术。常用的控制技术有:电压负增量控制、时间控制、温度控制、最高电压控制技术等。其中电压负增量控制是目前公认的较先进的控制方法之一。充电时,当测量到电池电压负增量时就可以确定该电池己经充满,从而将充电转变为涓流充电。时间控制预定充电时间,当充电时间达到后,使充电器停止充电或转为涓流充电,这种方法较安全。温度控制法是当电池达到充满状态时,电池温度上升较快,测量电池温度或温度的变化,从而确定是否对电池停止充电。最高电压控制则是根据充电电池的最高允许电压来判断充电状态,这种方法灵活性较好。本文介绍一种智能充电器,能对镍镉电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH)和锂离子电池进行充电,并对充电电池具有自动检测能力。充电器设计思想设计通用型智能充电器时.需要充分考虑3种电池的充电特性,针对每一种电池的特性给出不同的充电模式以及相应的算法.镍氢镍镉电池充电模式这2种镍类电池具有相似的充电特性曲线,因而可以用一样的充电算法。这2种电池的主要充电控制参数为-ΔV和温度θ.对镍氢镍镉电池由预充电到标准充电转换的判据为:①单节电池电压水平0.6~1V;②电池温度-5~0C.电池饱和充电的判据为:①电池电压跌落或接近零增长 –ΔV= 6~15 mV节;②电池最高温度θmax50℃;③电池温度上升率dθdt ≥1.0℃min。由于温度的变化容易受环境影响,因而实际用于判别充电各阶段的变量主要为–ΔV、θmax,其中对–ΔV的检测需要有足够的AD分辨率和较高的电流稳定度.-△V的测量与AD分辨率、充电电流的稳定性与电池内阻之间有以下关系:当电池内阻等于50Ω(接近饱和充电)时,充电电流=1200mA,电流漂移等于5%,单节电池的最高充电电压为1.58V,则此时电流漂移可能引起的电池电压变化为3 mV。锂离子电池充电模式在锂离子电池充电采样时,测量到的电压是电池的在线电压,一般在线电压要高于静态电压(与内阻有关).在充电器设计中,对锂离子电池充电各阶段转换判断的测量参数只有在线电压,电压采样偏差小于 0.05 V.

  原装充电器(指线充)上所标注的输出参数:比如输出4。4V/1A、输出5.9V/400mA……就是指内部稳压电源的相关参数。明白了这个道理,你很会知道一个(品质好的)手机充电器很容易改成一个质量优良的稳压电源! 比如输出4.4V可以给4.5V的设备用,5.9V的可以给6V的设备用……

  手机常用锂离子(lion)电池的充电器采用的是恒流限压充电制,充电电流一般采用C2左右----即采用两小时充电率,比如500mah电池采用250ma充电大约两小时达到4。2V后再恒压充电。

  lion电池并不适合采用NIMH电池高级快速充电器所用的-DV/DT检测快速充电方式,因为lion电池对充电电流有严格的限制.锂离子(Li+)非常活泼,大电流充电很容易产生危险。

  有机会接触国内最著名的lion离子电芯厂家的技术人员,根据他们提供的破坏性实验报告情况:一般情况下lion电池(电芯)在放电情况(包括短路)一般都不会发生爆炸,但有可能出现过热和燃烧,但在比较严重的过流充电情况,就非常容易发生爆炸!

  目前市场上出现标称可以适合250mah---2500mah电池充电的“万能手机充电器”,其实是非常危险的,它缺乏对电池容量的检测,采用固定的输出电流,对不同的电池而言,不是导致充电时间过长就是导致过流充电。

  现在的USB手机充电器,只不利用了电脑USB口所具备的比较稳定的来自电脑电源的5。0v电压作为充电电压源,再同样辅以相关的电路而构成USB手机充电器,其输出品质除受制于USB口最大输出电流外,关键就是取决于充电电路本身的设计和材料的优劣了。所以,大家要买设计比较合理、信誉好的名牌大厂的产品。取消评论

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