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鋰離子電池智能充電器的原理

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:642次  |  2022年03月17日  

智能電池技術(shù)的原理是很簡(jiǎn)單的,在電池內(nèi)置入小型計(jì)算機(jī)來監(jiān)視和分析所有的電池?cái)?shù)據(jù),以精確預(yù)報(bào)剩余電池容量。剩余電池容量可以直接換算成便攜式計(jì)算機(jī)的剩余工作時(shí)間。與原始的僅靠電壓監(jiān)測(cè)的容量測(cè)量方法相比,可以立即使工作時(shí)間延長(zhǎng)35%。


遺憾的是,智能電池技術(shù)也就只能做到這么多了。除非可以和充電器電路互相通信,他們不可以確定其操作環(huán)境或?qū)Τ潆娺^程進(jìn)行控制。


在“智能電池系統(tǒng)”環(huán)境下,在特定的電壓和電流情況下,電池請(qǐng)求智能充電器對(duì)其進(jìn)行充電。然后,智能充電器負(fù)責(zé)根據(jù)請(qǐng)求電壓和電流參數(shù)對(duì)電池進(jìn)行充電。


充電器依靠自己內(nèi)部的電壓和電流參考調(diào)整自己的輸出,以與智能電池請(qǐng)求的值相匹配。由于這些基準(zhǔn)的不準(zhǔn)確度可達(dá)-9%,所以充電過程可能在電池只是部分充電的情況下結(jié)束。


對(duì)充電環(huán)境的更詳細(xì)了解可以揭示出更多影響鋰離子電池充電效率的問題。即使在最理想的情況下,假設(shè)充電器的精確度為100%,充電通路上位于充電器的電池間的電阻元件引入了額外的壓降,特別是恒流充電階段。這些額外的壓降導(dǎo)致充電過程過早地從恒流進(jìn)入恒壓階段。由于電阻引入的壓降隨電流降低會(huì)逐漸減弱,充電器最終會(huì)完成充電過程。但充電時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。恒流充電過程中能量的轉(zhuǎn)移效率要高一些。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

最理想的情況是充電器的輸出準(zhǔn)確地消除了電阻壓降的影響??赡軙?huì)有人提出這樣的解決方案,在充電過程的所有階段,智能充電器利用智能電池內(nèi)監(jiān)測(cè)電路數(shù)據(jù)監(jiān)視并校正自己的輸出。對(duì)單個(gè)電池系統(tǒng)來說,這是可行的,但對(duì)雙或多電池系統(tǒng)就不太適用了。


在雙電池系統(tǒng)中,如果可能的話,最好是同時(shí)對(duì)兩個(gè)電池進(jìn)行充放電操作。雖然電池充電是并行的,典型的只有一個(gè)SMBUS端口的充電器還是不能勝任這一工作。因?yàn)槿绻挥幸粋€(gè)SMBUS端口,充電器或其它SMBUS設(shè)備,只能同時(shí)與一個(gè)電池進(jìn)行通信。所以,理想的系統(tǒng)應(yīng)該提供兩個(gè)或更多個(gè)SMBUS端口,這樣,兩個(gè)電池就可以同時(shí)與充電器通信了。


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