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动力电池四段式充电原理及关键解析

在使用中随着电量的释放,电压下降,电池的化学活性也会降低。为了更好的保护锂电池的性能,锂电池一般会要求充电过程按涓流充电(低压预充)、恒流充电

在运用中跟着电量的开释,电压下降,电池的化学活性也会下降。为了更好的维护锂电池的功用,锂电池一般会要求充电进程按涓流充电(低压预充)、恒流充电、恒压充电以及充电停止四个阶段,进行管控。

以某电池惯例型为例,INR26650-50A电池的标称容量是5000mAh,标称电压是3.6V(市面上也有标3.7V),放电停止电压是2.75V,充电停止电压是4.20V。

锂电池充电器的基本要求是特定的充电电流和充电电压,然后确保电池安全充电。添加其它充电辅佐功用是为了改进电池寿数,简化充电器的操作,其间包含给过放电的电池运用涓流充电、电池电压检测、输入电流约束、充电完成后关断充电器、电池部分放电后主动发动充电等。

锂电池的充电办法是限压恒流,都是由IC芯片操控的,典型的充电办法是:先检测待充电电池的电压,假如电压低于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,进入规范充电进程。

规范充电进程为: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,坚持充电电压为 4.20V。此刻,充电电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电流的1/10时,充电完毕。

图1 锂电池充电曲线图

锂电池充电的四个阶段阐明:

阶段1:涓流充电——涓流充电用来先对彻底放电的电池单元进行预充(恢复性充电)。在电池电压低于3V左右时选用涓流充电,涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一即0.1c(以稳定充电电流为1A举例,则涓流充电电流为100mA)。

阶段2:恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时,进步充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。电池电压跟着恒流充电进程逐渐升高,一般单节电池设定的此电压为3.0-4.2V。

阶段3:恒压充电—— 当电池电压上升到4.2V时,恒流充电完毕,开端恒压充电阶段。电流依据电芯的饱满程度,跟着充电进程的继续充电电流由最大值渐渐削减,当减小到0.01C时,以为充电停止。(C是以电池标称容量对照电流的一种表明办法,如电池是1000mAh的容量,1C便是充电电流1000mA。)

阶段4:充电停止。

有两种典型的充电停止办法:选用最小充电电流判别或选用定时器(或许两者的结合)。最小电流法监督恒压充电阶段的充电电流,并在充电电流小于0.02C时停止充电。第二种办法从恒压充电阶段开端时计时,继续充电两个小时后停止充电进程。

上述四阶段的充电法完成对彻底放电电池的充电约需求2.5至3小时。高档充电器还选用了更多安全措施。例如假如电池温度超出指定窗口(一般为0℃至45℃),那么充电会暂停。 充电完毕后,如检测到电池电压低于3.89V将从头充电。

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