有关电池充电器知识

在这篇文章中，我们将演示如何使用锂离子技术来完成一个电池充电器。恒流(CC)-恒压(CV)充电曲线一般用于锂离子电池充电器。充电过程将经历几个不同的阶段，以确保电池容量是充满在一起，以符合特定的安全规则。cc-cv曲线包括以下几个阶段:

1.电荷

2.激活

3.的恒流

4.恒压

充电开始是检查电池是否处于良好状态的预充电阶段。在这一阶段，电池一般供应5%到15%的电池容量的少量电流。当电池电压高于2.8v时，假定电池状态良好，可以进入激活阶段。在这个阶段，电池供应相同的电流，但将持续更长的时间。当电池电压上升到3V以上时，快速充电，并供应等于或低于电池容量的稳定电流。当电池电压上升到满充电电压(4.2v)或出现超时情况(无论哪个先发生)，恒流阶段结束。当电池电压达到完全充电电压时，充电进入恒压阶段，电池电压稳定。要做到这一点，充电电流要随时间下降。与其他充电阶段相比，这一阶段的充电时间最长。在这个过程中，当充电电流低于完成电流的限制时，一般为电池容量的2%，电池已满，充电过程完成。注意，充电过程的每个阶段都有时间限制，这是一个重要的安全特性。

为了完成这条充电曲线，要时刻了解电池电压和充电电流。另外，检查电池温度。因为电池在充电时容易发热。假如温度超过了电池的正常极限，可能会对电池造成伤害。

在电池充电器完成计划方面，用户有两种选择。一是选择专用电池充电器IC，二是选择更通用的微控制器。第一个方法很快解决了这个问题，但是它的可用性和用户界面选项(LED灯)是有限的。第二种方法使用微控制器，它的规划时间稍长一些，但供应可配置选项，并集成其他功能，如电池充电状态(SOC)计算和通过通信接口向系统中的主机处理器发送消息。此外，微控制器不能供应充电器所需的电源电路系统，还要外接BJT或MOSFET。然而，这些电源组件的成本远远低于单片机或专用充电器IC。

充电器的架构

从充电曲线可以看出，单个锂离子电池充电器要一个可控的电流源。电流源输出应根据电池的状态进行调整。基于以上要求，根据单片机的实现方法，要实现以下功能模块:

1.电流控制电路

2.电池参数(电压、电流、温度)测量电路

3.充电算法(用于完成cc-cv充电曲线)

平面框图如下:

电流控制电路可采用电压源和电流响应技术构成。其工作原理与典型的负反馈控制系统相似。允许充电电流通过小电阻获得反应，然后出现一定的电压。

电压源可以通过两种方式创建:

1.线性拓扑

2.开关:阶梯式或阶梯式拓扑结构

线性拓扑使用线性形式的串联引导元素(BJT或MOSFET)，如图3所示。

导频串联导通晶体管Q1偏置后，控制充电电流。偏置可以使用数字-模拟转换器(ADC)或脉冲宽度调制器(PWM)与外部RC低通滤波器一起操作。线性方法适用于充电电流(<1A)低的情况，因为串联导电元件的功耗。