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[涨知识]锂电池充电的原理 [复制链接]

 
图3
图3是可以对短路的电池激活的充电方法。
锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段:涓流充电(低压预充)、恒流充电、恒压充电以及充电终止。
锂电池充电器的基本要求是特定的充电电流和充电电压,从而保证电池安全充电。增加其它充电辅助功能是为了改善电池寿命,简化充电器的操作,其中包括给过放电的电池使用涓流充电、电池电压检测、输入电流限制、充电完成后关断充电器、电池部分放电后自动启动充电等。
锂电池的充电方式是限压恒流,都是由IC芯片控制的,典型的充电方式是:先检测待充电电池的电压,如果电压低于3V,要先进行预充电,充电电流为设定电流的1/10,电压升到3V后,进入标准充电过程。标准充电过程为:以设定电流进行恒流充电,电池电压升到4.20V时,改为恒压充电,保持充电电压为 4.20V。此时,充电电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电流的1/10时,充电结束。下图为充电曲线
上图为充电流程
手机充电器的工作流程一般为: 1. 检测电池的电压,如果低于一个阈值电压,就要进行涓流充电; 2. 电池充到一定电压(一般设置为2.9V)时,进行全电流充电; 3. 当电池电压达到预置电压(锂离子电池一般为4.2V)时,开始恒压充电,同时充电电流降低; 4. 当电流逐渐减小到规定的值时,充电过程结束。
电池电压低于2.5V(Vshort)时,锂离子电池充电器用25mA的电流预充,防止深度放电的锂离子电池在快充时被损坏甚至发生危险。
对于电压过低的电池需要进行预充,电池电压低于2.5V(Vshort)时,锂离子电池充电器用25mA的电流预充,防止深度放电的锂离子电池在快充时被损坏甚至发生危险。
充电终止检测除电压检测外,还需采用其他的辅助方法作为防止过充的后备措施,如电池温度监测,检测电池温度用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时关闭对电池充电。
限定充电时间,为电池提供附加保护。
除了上面的流程描述,它还具有自动重新充电、最小电流终止充电等特性。 一般来说,恒压充电结束时的小电流充电过程中,电流的大小一般为恒流充电时电流的十分之一。目前在锂离子电池充电器的设计中,对手机充电结束后由于某种因素放电的情况而专门设计了检测电路,一旦检测到电池电压降低,就会重新启动充电过程(见上图)。
软件要做的工作是设置进入快速充电的电压阈值,进入恒压充电的电压阈值,充电超时时间,恒流充电的电流值,恒压充电的电压值,充电结束的电流阈值,中断处理,提供sys接口给上层都充电的状态,包括电池的类型,电池最高电压,电池最低电压,电池当前电压,电池电量的百分比,电池的状态,充电电流和电池温度等等。
可以用测量电压的方法估算电池剩余容量:
4.20V----100%
3.95V----75%
3.85V----50%
3.73V----25%
3.50V----5%
2.75V----0%

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如果是单节电池充电,技术很成熟了,充电管理芯片也很多。   详情 回复 发表于 2022-2-20 16:32
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一粒金砂(中级)

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涓流>>恒流>>恒压, 学习了
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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最近要做个6串的锂电池充电,然后看到些级联充电的芯片好像都没有设置恒流充电的 咋回事

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必须是恒流充电器才行,, 与充电器原理有关  详情 回复 发表于 2016-8-9 09:26
 
 
 

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545934451 发表于 2016-8-9 09:10
最近要做个6串的锂电池充电,然后看到些级联充电的芯片好像都没有设置恒流充电的 咋回事

必须是恒流充电器才行,,
与充电器原理有关
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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它上面有设置过流保护,但是没有设置恒流,不敢用,不知道这样充行不行

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过流保护和恒流充电是俩嘛事  详情 回复 发表于 2016-8-9 09:52
 
 
 

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545934451 发表于 2016-8-9 09:34
它上面有设置过流保护,但是没有设置恒流,不敢用,不知道这样充行不行

过流保护和恒流充电是俩嘛事
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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不过有没有可能是电流慢慢增大  超过多少就截止,然后再重新一个周期这样子充的啊。   

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过流保护只是主要对充电电流大于某值是截止,一般锂电池是要有保护电路的,有的的充电IC中设定 要注意充电器的最高充电电压,锂电池充满后保持4.2V,  详情 回复 发表于 2016-8-9 10:10
 
 
 

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545934451 发表于 2016-8-9 10:02
不过有没有可能是电流慢慢增大  超过多少就截止,然后再重新一个周期这样子充的啊。

过流保护只是主要对充电电流大于某值是截止,一般锂电池是要有保护电路的,有的的充电IC中设定
要注意充电器的最高充电电压,锂电池充满后保持4.2V,
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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看您发了很多关于充电 方面的帖子,能推荐一款用于6串充电的吗,应该是往级联方面考虑吧
 
 
 

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6串锂电池串接,属于锂电池组充电范畴,满电压是25.2V,这样的电压用法确实不多,但充电原理是一样的。
建议电池组加装锂电池保护板电路,然后进行找合适的充电器进行充电。
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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就是不知道这个保护板电路该怎么做,选用什么样的芯片

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保护板电路几乎每家芯片厂商都有 ti ,美信,日本精工 国产深圳的华之美 实在不想做做不了,直接买现成的电路保护也是一种方案  详情 回复 发表于 2016-8-9 11:44
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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就是这个电路板,不知该选什么样的芯片
 
 
 

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545934451 发表于 2016-8-9 11:29
就是不知道这个保护板电路该怎么做,选用什么样的芯片

保护板电路几乎每家芯片厂商都有
ti ,美信,日本精工
国产深圳的华之美
实在不想做做不了,直接买现成的电路保护也是一种方案

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好像是清楚了点,很多得电池保护板是做防过充,过放,均衡电压等,电流大小就得另外用个充电器,充电电流由这个充电器决定。只用充电器的话也能充,不过要考虑电池寿命的话,最后配个保护板,right?  详情 回复 发表于 2016-8-9 16:04
感谢你的建议,先谢谢啦  详情 回复 发表于 2016-8-9 14:31
 
 
 

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一粒金砂(高级)

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手机里的锂电芯,就是这个原理
个人签名人生有许多选项是灰色的、不可选的,但至少你可以选择生活的态度。。。韬光养晦,志存高远http://www.xzroad.com/
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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qwqwqw2088 发表于 2016-8-9 11:44
保护板电路几乎每家芯片厂商都有
ti ,美信,日本精工
国产深圳的华之美
实在不想做做不了,直接买现成 ...

感谢你的建议,先谢谢啦
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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qwqwqw2088 发表于 2016-8-9 11:44
保护板电路几乎每家芯片厂商都有
ti ,美信,日本精工
国产深圳的华之美
实在不想做做不了,直接买现成 ...

好像是清楚了点,很多得电池保护板是做防过充,过放,均衡电压等,电流大小就得另外用个充电器,充电电流由这个充电器决定。只用充电器的话也能充,不过要考虑电池寿命的话,最后配个保护板,right?

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是的 电池保护电路主要是对电池来说,充过压高时切断,叫充电保护,电池电压低时切断叫过放保护,放电电流大时切断叫过流保护,还有其他保护温度等等  详情 回复 发表于 2016-8-9 16:45
 
 
 

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545934451 发表于 2016-8-9 16:04
好像是清楚了点,很多得电池保护板是做防过充,过放,均衡电压等,电流大小就得另外用个充电器,充电电流 ...

是的
电池保护电路主要是对电池来说,充过压高时切断,叫充电保护,电池电压低时切断叫过放保护,放电电流大时切断叫过流保护,还有其他保护温度等等
 
 
 

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一粒金砂(初级)

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......
 
 
 

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一粒金砂(初级)

19
 
哈哈哈哈
 
 
 

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五彩晶圆(初级)

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学习了,马上要用到

 
 
 

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