鋰電池充電系統的選擇
要快速可靠地完成充電過(guò)程需要一個(gè)高性能的充電系統。為實(shí)現可靠且經(jīng)濟高效的解決方案,設計時(shí)應當考慮到以下系統參數:
輸入源
許多應用都采用極廉價(jià)的墻式適配器作為輸入電源。其輸出電壓主要依賴(lài)于交流輸入電壓和從墻式適配器流出的負載電流。
在美國標準的墻面插座上交流母線(xiàn)輸入電壓的變化范圍一般為90VRMS至132VRMS。假設額定輸入電壓為120VRMS,容差為+10%, −25%。充電器必須為電池提供適當的穩壓措施,從而不受輸入電壓的影響。充電器的輸入電壓與交流母線(xiàn)電壓和充電電流成比例:
VO=2VIN×a-1O(REQ+RPTC)-2×VFD
REQ是次級繞組的電阻與初級繞組反射電阻(RP/a2)的和。RPTC是PTC的電阻,VFD是橋式整流器的前向壓降。此外變壓器磁芯損失也會(huì )使輸出電壓略有降低。
利用汽車(chē)適配器充電的應用也會(huì )遇到類(lèi)似的問(wèn)題。汽車(chē)適配器的輸出電壓典型范圍為9V至18V。
恒流充電的速率和精度
特定應用的拓撲結構選擇可能要由充電電流來(lái)決定。許多大恒流充電應用或多節電池充 電應用都采用開(kāi)關(guān)式充電解決方案來(lái)獲得更高的效率并避免產(chǎn)生過(guò)多熱量。出于尺寸和成本方面的考慮,低檔和中檔的快速充電應用則傾向于采用線(xiàn)性解決方案,然 而線(xiàn)性解決方案會(huì )以熱的形式損失更多能耗。對于線(xiàn)性充電系統來(lái)說(shuō),恒流充電的容差變得極為重要。如果穩壓容差太大,傳輸晶體管和其他元器件都需要更大體 積,從而增加尺寸和成本。此外,如果恒流充電電流過(guò)小,整個(gè)充電周期將會(huì )延長(cháng)。
輸出電壓的穩定精度
為了盡可能地充分利用電池容量,輸出電壓穩壓精度非常關(guān)鍵。輸出電壓精度的小幅度下降也會(huì )導致電池容量的大幅減少。然而出于安全和可靠性方面的考慮,輸出電壓也不能隨意設置得過(guò)高。圖2顯示出了輸出電壓穩定精度的重要性。

充電終止方法
毋庸置疑,過(guò)充始終是鋰離子電池充電的心頭大患。準確的充電終止方法對于安全可靠的充電系統來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。
電池溫度監控
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