给可充电电池充电

分享到:

在追求减轻重量,降低系统成本的长期过程中,设备制造商正逐步使用镍金属氢化物电池和锂离子电池来替代NiCd电池和碱性电池。不过,具体使用哪种电池主要是由其充电状况所决定的,而充电状况又是由它们的构成和电化学性质决定的。

充电方法

每一种化学电池的理想充电方法并不一样。举例来说,NiCd电池采用了 1.3Vdc的涓流充电方式,其充电终止由时间、电压和温度等因素决定。这种电池最主要的缺点是记忆效应,即电池会记住放电时刻的电压,当下次充足电后,并不会释放全部的电能。

涓流充电方式可同样应用于NiMH电池中,这种电池会以C/50的涓流充电率持续供电而不会对电池产生损害。如果要更快地充电—以1C的速率对电池充电,则必须对其终止以避免电池不会在充电过程中遭到损害。

对于锂离子电池来说,其充电电压和充电技术又是另一种状况。要想对锂离子电池满充,必须采用两步充电的办法。在第一个周期内,采用恒流充电的方式,将每个电池的电压提升到4.1~4.2V;接下来,恒压充电方式会让充电电流减小到额定电池电流的3%,使其来抵消电池和保护电路的自放电,这种充电方式又被称为top-off。

要控制锂离子电池或电池组的充电或放电,一个保护控制模块(PCM)是必须的。因为该电路会改变电池组的放电、充电和应用,所以每个应用有其自己的PCM。

各种电池充电特性和终止技术是如此的不同,所以很难用相同的充电器给不同的电池充电。

智能充电器

如果不同的电池使用了相同的充电器,有两种办法可以阻止错误地充电。第一个方法是电池的机械接口不同从而使充电器只能选择合适的电池,第二种是让不同电池组的接口保持一样,但使用智能充电器,该充电器能探测出电池的类型。

使用智能充电器的优点是使得产品工程师可不用考虑电池的化学成份而为产品使用通用结构,以节省开发时间和产品加工成本。唯一的缺点是充电器的最终成本上升了,因为要使用特殊的感应电路,为了实施充电和充电循环还必须使用不同的电路。