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电子设计充电缩短全部充电时间

时间:2012-11-22 17:30来源:未知 作者:control
点击: 次

电子设计应用2003.867电源技术设计原则锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、无记忆效应、自放电小、循环寿命长等一系列优点。但是必须正确使用，特别是保证正确充电，否则电池的使用性能将受到严重影响甚至于被损坏。设计锂离子电池充电器要考虑以下几个原则：

　　防止过充电的另一个措施是在充电前检查电池是否能够充电，通常在对电池进行快速充电前需保证每个电池端电压高于2.5V，温度介于25℃和50℃之间，这就要求有一个预充过程。在电池经过预充符合要求后，才以1C的恒定电流快速充电，以缩短全部充电时间。

　　充电过程的具体实现根据上述原则，设计了如下充电过程：预充（0.1C涓流）→快充（1.0C三端可调整输出稳电路LM317k其电压调整率为0.01％／V，可以满足恒压充电的精度要求，而MOS场效应开关管2SK1137的导通电阻为0.035Ω，在恒压满充和截止充电阶段充电电流快速下降，2SK1137的VDS可以忽略不计，基本上不影响电池已规定的终止电压充电。为了有效地管理充电过程，对外加充电电压（电源电压）、电池端电压、充电电流和电池温度四种参数进行实时检测，具体过程如下。安装好电池后，接通外加充电电源VCC，预充开始，当充电器检测到外加充电电压＞电池端电压，将MCU内部定时器复位，开始t1阶段的计时，恒流充电开关管Q1导通，恒压充电开关管Q2截止，充电器以0.1C的恒定涓流给电池充电，使电池电压、温度恢复到正常状态。如果定时时间t1结束时电池电压达到2.5V以上，则转入恒流快充阶段t2.

　　充电器检测到电池端电压≥2.5V，将充电电流改为1C恒流，电池进入恒流快充阶段t2.在这个阶段（约1小时），电池端电压上升明显，当电池端电压上升到4.20V（检测精度要求高于±1％），恒流充电开关管Q1关断、恒压充电开关管Q2导通，进入满充阶段，LM317输出4.20V恒定电压，这时电池实际电压不足4.20V，在这个电压差的作用下，对电池作恒压充电，电池电压缓慢上升，逐渐接近4.20V，而充电电流则逐渐衰落到C／10以下或者到达满充定时时间t3，转入截止充电阶段。在截止充电阶段，充电器继续以逐渐衰减的充电电流为电池补充能量直至截止充电定时时间t4（此时保证充电电流已衰减到零）结束，全部充电过程完成则充电指示灯灭。值得指出的是：在满充和截止充电期间充电电流随电池电压上升而逐渐下降，减小了电池内阻对电池端电压的影响，在这两个阶段继续充电将使电池电压真正达到厂家规定的终止电压4.20V.一般情况下满充和截止充电能够延长电池5％￣10％的使用时间。

(责任编辑：王杰)

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