Metodo de ŝargado de litio-jona baterio por stokado de energio

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Proveïdor de centrals portàtils

Kompare kun la malnovaj teknologioj kiel nikelo-kadmio, litio-jona baterio kemia teknologio multe plibonigas la potencan densecon de porteblaj ekipaĵoj, kaj sekvas la normalan funkciada tempo de ĉi tiuj sistemoj kiam ununura ŝargado estas. La mem-malŝarĝa proporcio de la litio-jona baterio estas duono de nikelo-kadmio kaj nikela metalhidridoj, kio ankaŭ helpas la bretdaŭron, permesas la ekipaĵon ŝargi, tiel ke klientoj ne devas aĉeti antaŭ uzo. La malavantaĝo de litiojonoj estas pli kompleksa ol malnova teknologio ol frua kemio.

Tamen, singarda administrado povas esti uzata por maksimumigi la potencon de litiaj jonoj, ne nur provizi pli bonan sperton, sed ankaŭ ebligas al vi malvastigi vian dezajnon por uzi pli malgrandajn bateriojn. Ĉar la baterio respondecas pri signifa proporcio en la grandeco kaj pezo de la portebla aparato, ĝi estas rimarkinda anstataŭigante ŝargan cirkviton al alia ŝarga cirkvito. La ŝlosila problemo de litio-jonaj kuirilaroj estas ĉar ili estas tre sentemaj al troa ŝarĝo, ĉar tro alta tensio povas kaŭzi materialan streson, tiel mallongigante baterian vivon.

Se la ŝargo superas la tension de 4.2V per baterio, ili ankaŭ alportos sekurecajn riskojn. Malaltkostaj ŝarĝaj cirkvitoj povas esti troŝargitaj, ĉar la baterio ne atingas la realan limon.

Ili uzas tiel nomatajn ŝarĝajn kaj kurantajn strategiojn, ĉi tiu strategio havas la avantaĝon, ke ĝi aspektas rapide. Ĉi tiu strategio uzas la karakterizaĵojn de la kurbo de ŝarĝo de litiojono, kiu povas esti dividita en kvar ŝlosilajn stadiojn. La unua fazo uzas konstantan kurenton por provizi la kuirilaron.

Kun la baterio, ĝia tensio estas pli-malpli lineara. La tensio estas platigita en la najbareco de la pinto, en kiu tempo la ŝargilo povas ĉesi. Tamen, nur ĉirkaŭ 85% ŝargas ĉi-momente, rezultigante, ke la uzotempo estas malalta teorie.

Krome, pro sekureckialoj, la detranĉa tensio estas tipe fiksita sub la maksimuma tensio, plue reduktas la maksimuman ŝargon aplikitan al la baterio. La detranĉa tensio estas 3.8V prefere ol la tipa maksimumo de 4.

2V, do 60% de la bateria kapablo disponeblas. La resto de la ŝarĝo estas farita dum saturiĝo aŭ konstanta tensiofazo. Kvankam la rapida ŝargilo povas redukti la tempon bezonatan por atingi la saturigan fazon aldonante ŝargan fluon, tio havas la efikon de etendado de la saturiĝa fazo, kaj zorge kaj precize administras la saturan fazon por protekti kontraŭ streso.

Figuro 1: Ŝarĝa etapo de litiojonaj kuirilaroj, inkluzive de termikaj ĝustigaj etapoj sub altaj temperaturoj. Estas malfacile testi la kuirilaron plenan de superfluo, do tempo aŭ nuna nivelo estas uzataj kiel prokurilo por indiki, ke la baterio estis proksima al kompleta ŝargado. Kutime, la satura ŝargado estas proksimume du horoj, tiel liverante akcepteblan tempon.

Dum satura ŝarĝo, nuna indekso malpliiĝas. Kiam la fluo atingas ĉirkaŭ 3% de la nivelo uzata en la unua fazo, la baterio estas ĝenerale konsiderata kiel plene ŝargita kaj la procezo povas ĉesi. La tensio uzata dum saturita ŝarĝo estas ĝustigita al unu procento aŭ pli bone.

Cirkvitoj farantaj saturitan ŝargon povas uzi nunan testadon kaj premi por administri procezojn por certigi, ke la potenco estos tranĉita post tempodaŭro, kaj la metala litio akumuliĝas, rezultigante fajron. Temperaturo ankaŭ estas utila en kontrola ŝargado. En la unua etapo, la interna rezisto estas relative malalta, la baterio ne estos mallarĝa.

Enirinte en fazon de saturado, la kuirilaro varmiĝos. Sekve, la temperatursensilo rilatas al certigi, ke la kuirilaro ne varmiĝos kaj havos sekuran riskon estas tre grava. Baterioproduktantoj disponigos sekuran temperaturlimon por siaj produktoj, kaj tipe liveros termistorojn kiuj povas esti uzitaj kun ADCoj aŭ komparcirkvitoj en la ŝargilcirkvito en la bateripakaĵo.

La ŝarĝoprocezo estas ŝargita antaŭ la profunda malplenigo. Ĉi tio uzas fluŝargadon por rekomenci la ŝargeblan kuirilaron - provite, ilia tensio estos pli malalta ol 3V. Post kiam la fluprocezo estas provizita per sufiĉa ŝargo, la tensio altiĝos al 3V aŭ pli kaj la normala unua faza ŝargprocezo povas esti transprenita.

La LTC4065-ŝargilo IC de Linglurt uzas malgrandegan DFN-pakaĵon, kiu provizas kiel organizi reagojn por subteni la diversajn ŝargajn reĝimojn necesajn por litiojonaj kuirilaroj. La aparato subtenas konstantan kurentajn kaj konstantajn tensiajn ŝargajn metodojn, same kiel konstantan temperaturon por permesi efikan ŝargan proksimecon al la baterio. Por subteni altan temperaturan ŝargon, la LTC4065 havas varmecan limcirkviton.

Ĉi tio povas agordi la ŝargan fluon laŭ tipa ĉirkaŭa temperaturo (prefere ol la plej malbona kazo), kaj certigi, ke la ŝargilo estas aŭtomate reduktita en la plej malbona kazo. En LTC4065, tri amplifilaj retrobukloj kontrolas konstantan kurenton, konstantan tension kaj konstantan temperaturreĝimon. La kvara amplifila sugesta buklo estas uzata por aldoni la produktaĵimpedancon de la nuna fontparo por certigi, ke unu drenilfluo estas nur mil fojojn de la dua drenilfluo.

Aparta religbuklo por konstanta kurento kaj konstanta tensiooperacioj devigas la ŝargilon bazitan sur iu modelo kiu provas minimumigi la ŝargan fluon. Alia eligo de amplifilo estas saturita, kio efike forigas sian buklon de la sistemo. Kiam en konstanta nuna reĝimo, ĝi estas precize movita al 1v.

Prog-pinglo por programi la fluon uzante procentan toleran rezistilon (rPROG). Kiam la konstanta tensio-reĝimo estas amata, la konstanta tensio-buklo movas sian inversan enigaĵon al la interna referenca tensio. La interna rezistodividilo certigas, ke la baterio-tensio restas je 4.

2V.Prog-pingla tensio ankaŭ povas indiki la ŝargan fluon en konstanta tensio-reĝimo. En tipa laboro, la ŝarĝa periodo komenciĝas per konstanta kurenta reĝimo - la kurento liverita al la baterio estas egala al 1000V / rProg.

Se la elektrokonsumo de la LTC4065 estas proksima al 115°C, la limtemperatur-amplifilo komencos malaltigi la ŝargan fluon, limigi la temperaturon de la blato en proksimume 115°C. Post kiam la reĝimo de limigo de temperaturo estas eliro, la LTC 4065 revenos konstantan nunan reĝimon aŭ eniros la konstantan tensian reĝimon de la konstanta temperaturo-reĝimo. Ĉu ĝi estas reĝimo, la tensio de la PROG-stifto estas proporcia al la fluo liverita al la baterio.

Interna gazetaro-de-tempa cirkulado kaj flua ŝarĝa administrado plibonigis la funkciojn necesajn por efika administrado de litio-jona baterio. La aparato liveras 0.6% flosan tensioprecizecon, nur du eksterajn komponentojn.

Kiam la eniga potenco estas forigita, la LTC4065 aŭtomate eniras malaltan nunan staton kaj la baterio-fuĝo malaltiĝas al 1μA malsupre. Post kiam la potenco estas aplikata, la LTC4065 povas eniri la malŝaltan reĝimon kaj faligi la elektroprovizon al 20.

μA malsupre. Figuro 2: Ŝarga statusa fluodiagramo LTC4065-decido simila al ĉi tio. Simila al LTC4065, MaximIntegrated MAX1551 ankaŭ havas termikajn limigajn funkciojn, optimuman ŝarĝon, sen esti termike limigita de la plej malbona kazo de baterio kaj eniga tensio.

Kiam la varmolimo estas atingita, la MAX 15551 kaj la MAX 1555 ne tute ĉesos ŝargi, sed iom post iom reduktos la ŝargan fluon, kio helpas konservi funkcion dum malvarmigo en la sistemo. La pako SOT23 estas uzata, simile al la MAX1551 kaj MAX 1555, la MCP73811 evoluigita de Microchiptechnology estas provizita per konstanta premo kaj konstanta kurenta ŝarĝo, ĉi-lasta nur programita per ekstera rezisto, kaj estas ekipita per enkonstruita varmosensilo kontrolo temperaturo limo ŝargado. La BQ2409X-serio de Texas Instruments (TI) estas tre integra linia ŝargilo, alfrontante spac-orientitan porteblan uzon.

Ĉi tiuj IC estas desegnitaj por USB-havena potenco aŭ eble ne estas alĝustigitaj AC-adaptiloj kun alta eniga tensio-intervalo kaj eniga supertensio-protekto. BQ2904X plenumas ĝustigon, konstantan kurenton kaj konstantan tensio-ŝarĝadon. En ĉiuj ŝarĝaj stadioj, interna kontrolbuklo monitoras IC-krucvojo-temperaturon kaj pli malaltan ŝarĝan kurenton kiam superado de internaj temperatursojloj.

Kvankam la kombinaĵo de litio-jonaj baterioj por ŝargi teknikojn permesas konstrui porteblajn kaj porteblajn sistemojn por plilongigi la konstruajn porteblajn kaj porteblajn sistemojn, la plej longa funkcio estas provizita, kaj la baterio grandeco povas esti reduktita. La plej bona kompromiso inter malgranda al pezo kaj vivo. .