用于储能的锂离子电池充电方法

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

与镍镉等旧技术相比，锂离子电池化学技术大大提高了便携式设备的功率密度，并且在单次充电时可以保证这些系统的正常运行时间。 锂离子电池的自放电率是镍镉和镍氢电池的一半，这也有助于延长保质期，允许设备充电，这样客户就不必在使用前购买。 锂离子的缺点是比旧技术比早期的化学更复杂。

然而，可以通过谨慎的管理来最大限度地提高锂离子的功率输送，不仅可以提供更好的体验，而且还允许您缩小设计范围以使用更小的电池。 由于电池在可穿戴设备的体积和重量中占有相当大的比例，因此将一个充电电路更换为另一个充电电路是十分有意义的。 锂离子电池的关键问题在于它们对过度充电非常敏感，因为过高的电压会引起材料应力，从而缩短电池寿命。

若充电电压超过每块电池4.2V的话，也会带来安全隐患。 低成本的充电电路可能会过度充电，因为电池没有达到实际极限。

他们采用所谓的冲锋和奔跑策略，这种策略的优点就是看得快。 该策略利用了锂离子充电曲线的特点，可分为四个关键阶段。 第一阶段采用恒定电流给电池供电。

对于电池来说，其电压或多或少是线性的。 电压在峰值附近趋于平缓，此时充电器可以停止。 但此时电量只有85%左右，导致理论上的使用时间较低。

此外，出于安全原因，截止电压通常设置在最大电压以下，进一步降低了施加到电池的最大电量。 截止电压为 3.8V，而不是典型的最大值 4。

2V，因此60%的电池容量可用。 其余的充电是在饱和或恒压阶段进行的。 虽然快速充电器可以通过增加充电电流来减少达到饱和阶段所需的时间，但这会延长饱和阶段，并仔细准确地管理饱和阶段以防止压力。

图1：锂离子电池的充电阶段，包括高温条件下的热调节阶段。 测试电池是否充满电比较困难，因此使用时间或电流水平作为替代方法来指示电池已经接近完成充电。 通常饱和充电时间为两小时左右，从而提供合理的时间设置。

饱和充电时，电流指数下降。 当电流达到第一阶段所用电流的 3% 左右时，通常认为电池已充满电，该过程可以停止。 饱和充电时使用的电压调整为百分之一或更高。

进行饱和充电的电路会利用电流检测和压力管理过程，确保一段时间后电源切断，金属锂积聚，从而导致火灾。 温度对于控制充电也很有用。 第一阶段，内阻比较低，电池不会出现衰减现象。

一旦进入饱和阶段，电池就会变热。 因此温度传感器关乎保证电池不会过热而产生安全风险非常重要。 电池制造商将为其产品提供安全温度限制，并且通常提供可与电池组充电器电路中的 ADC 或比较器电路一起使用的热敏电阻。

充电过程要在深度耗尽之前进行。 这使用涓流充电来恢复可充电电池 - 经测试其电压将低于 3V。 O le taimi lava e tuʻuina atu ai le faʻagasologa o le trickle ma lava le totogi, o le a alu aʻe le voltage i le 3V pe sili atu ma e mafai ona ave le faʻagasologa masani muamua o le faʻatonuina.

Linglurt&39;s LTC4065 charger IC o lo&39;o fa&39;aogaina se tama&39;i pusa DFN e tu&39;uina atu ai le fa&39;atulagaina o fa&39;amatalaga fa&39;aalia e lagolago ai le tele o auala e fa&39;atauina ai e mana&39;omia mo maa lithium ion. E lagolagoina e le masini auala e fa&39;aalu ai le eletise i le taimi nei ma faifai pea, fa&39;apea fo&39;i ma le vevela faifaipea e fa&39;ataga ai le fa&39;aogaina lelei e latalata i le maa. Ina ia mafai ona lagolagoina le maualuga o le vevela, o le LTC4065 o loʻo i ai le faʻatapulaʻaina o le vevela.

Ole mea lea e mafai ona fa&39;atulaga ai le fa&39;atonuga ole taimi nei e tusa ai ma le vevela masani (nai lo le tulaga sili ona leaga), ma fa&39;amautinoa e otometi le fa&39;aitiitia o le uta ile tulaga sili ona leaga. I le LTC4065, e tolu fa&39;amaufa&39;ailoga fa&39;alogo fa&39;amalo fa&39;amalo fa&39;atonutonu le taimi nei, voltage faifai pea, ma le fa&39;aogaina o le vevela. O lo&39;o fa&39;aogaina le matasele fa&39;aaliga fa&39;aalia o le fa&39;auma tele e fa&39;aopoopo ai le fa&39;alavelave o le fa&39;apogai o lo&39;o i ai nei ina ia mautinoa ai o le alavai e tasi e na&39;o le afe taimi o le alavai lona lua.

O se fa&39;ailoga fa&39;aalia e ese mai mo le fa&39;agaioia pea o le taimi nei ma le fa&39;agaoioiga faifaipea e fa&39;amalosi ai le uta e fa&39;avae i luga o so&39;o se fa&39;ata&39;ita&39;iga e taumafai e fa&39;aitiitia le tau o lo&39;o tau. O le isi mea fa&39;apipi&39;i fa&39;aola ua tumu, lea e fa&39;amuta lelei ai lona matasele mai le faiga. Pe a i ai i le tulaga masani o loʻo i ai nei, e saʻo le ave i se 1v.

Prog pine e faʻapolokalame ai le taimi nei e ala i le faʻaaogaina o le pasene faapalepale tetee (rPROG). Pe a alofagia le faiga voltage faifai pea, o le matasele voltage faifai pea e ave lona faʻaoga faʻafefe i totonu o le voltage faʻasino. E fa&39;amautinoaina e le vaeluaga fa&39;alotoifale o lo&39;o tumau pea le malosi o le maa i le 4.

2V.Prog pine voltage e mafai foi ona faʻaalia ai le faʻatonuina o le taimi nei i le faʻaogaina pea o le voltage mode. I se galuega masani, o le taimi o le faʻatonuina e amata i le faʻaauau pea - o le taimi nei e tuʻuina atu i le maa e tutusa ma le 1000V / rProg.

Afai o le faʻaaogaina o le eletise o le LTC4065 e latalata ile 115°C, o le a amata ona faʻaitiitia le faʻamaualuga o le vevela o le taimi nei, faʻatapulaʻa le vevela o le pu i totonu 115°C. O le taimi lava e alu ese ai le tulaga faʻatapulaʻa o le vevela, o le LTC 4065 o le a toe faʻafoʻi le tulaga o loʻo i ai nei poʻo le ulufale atu i le mode voltage faifai pea mai le tulaga vevela tumau. Pe o se faiga, o le voltage o le PROG pine e tutusa ma le taimi nei e tuʻuina atu i le maa.

Ua fa&39;aleleia atili galuega e mana&39;omia mo le pulea lelei o le ma&39;a lithium-ion ma le fa&39;atonutonuina o le fa&39;atonuina o le taimi. O le masini e tuʻuina atu le 0.6% o loʻo faʻafefete le saʻo, naʻo le lua vaega i fafo.

A aveese le malosiaga fa&39;aoga, o le LTC4065 e otometi lava ona ulufale i se tulaga maualalo o lo&39;o i ai nei ma fa&39;aitiitia ai le ma&39;a i lalo. 1μA i lalo. A maeʻa ona faʻaogaina le mana, e mafai e le LTC4065 ona ulufale i le faʻaogaina o le tapuni ma tuʻu le eletise i le 20.

μA i lalo. Ata 2: Fa&39;atonuina tulaga fa&39;asolo siata LTC4065 fa&39;ai&39;uga tutusa ma lenei. E tutusa ma le LTC4065, MaximIntegrated MAX1551 o loʻo iai foʻi galuega faʻatapulaʻa vevela, sili ona lelei le faʻatonuina, e aunoa ma le faʻagataina ile maa sili ona leaga ma le eletise ulufale.

A oʻo i le faʻatapulaʻaina o le vevela, o le MAX 15551 ma le MAX 1555 o le a le faʻagata atoa le faʻatonuina, ae faasolosolo malie le faʻaitiitia o le faʻaogaina o le taimi nei, lea e fesoasoani e faʻamautu galuega pe a malulu i totonu o le tino. O loʻo faʻaaogaina le afifi SOT23, e tutusa ma le MAX1551 ma le MAX 1555, o le MCP73811 na atiae e Microchiptechnology o loʻo tuʻuina atu i le mamafa faifaipea ma le faʻatonuina o le taimi nei, o le mea mulimuli e naʻo le faʻapipiʻiina e le tetee i fafo, ma ua faʻapipiʻiina i totonu o le faʻaogaina o le vevela vevela le faʻatapulaʻaina o le vevela. O le BQ2409X fa&39;asologa o Texas Instruments (TI) o se masini fa&39;apipi&39;i fa&39;apipi&39;i laina, fa&39;asaga i le avanoa fa&39;aoga feavea&39;i.

O nei ICs ua mamanuina mo le USB port power pe atonu e le mafai ona fetuutuunai AC adapters ma le maualuga o le laina eletise ulufale ma le puipuiga o le overvoltage. BQ2904X faʻatino fetuunaiga, faʻaauau pea ma faʻaauau pea le faʻatonuina o le voltage. I la&39;asaga uma o lo&39;o molia, e mata&39;ituina e le mata&39;upu fa&39;alotoifale le vevela o le so&39;oga o le IC ma le fa&39;aitiitia o le fa&39;atonuina o le taimi nei pe a sili atu le maualuga o le vevela i totonu.

E ui lava o le tuʻufaʻatasia o maa lithium-ion e faʻaogaina ai auala e mafai ai ona faʻaogaina masini feaveaʻi ma faʻaogaina e faʻaumi ai le faʻaogaina o masini feaveaʻi ma faʻaogaina, o le galuega sili ona umi e tuʻuina atu, ma e mafai ona faʻaititia le tele o le maa. Le fefa&39;ataua&39;iga sili i le va o le la&39;ititi i le mamafa ma le ola. .