锂电池常用充电方法的比较

基于UC3842B和STM8S103F2的锂离子电池充电器

介绍

随着便携式设备和电动工具的发展，电池的性能要求也在不断提高，尤其是可充电锂离子电池。同时，锂离子电池充电电路的设计和优化也在不断完善。本文设计的锂离子电池充电电路是一种基于三个系列10.8v电池组的智能锂离子电池充电器。实验所用电池型号为韩国三星inr18650-13q型号电池。电池的额定容量为1300mAh，额定工作电压为3.60v，充电时充电电压达到4.20v，默认充值状态，电池要使用cc-cv(恒流-恒压)充电。基于STM8S103F2单片机控制和电流模式控制器UC3842B调节，通过软硬件结合实现恒流恒压充电过程和转换。详细介绍了该锂离子电池充电器的硬件和软件工作原理，重点介绍了恒流恒压充电的实现，并对充电器的实验结果进行了分析。

充电方式比较

目前国内外锂离子电池的充电方式并不多，大致可以分为以下两种:

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

点击详情

2.1直流充电方式

这种方法比较简单。市电的220V电压通过变压器转换为电压值，再用恒流对锂离子电池直接充电，直到电池电压达到一定值。这种方法虽然简单，充电时间快，但是对电池的损伤很大，很难将电池充满。长期使用此充电器会导致电池寿命下降。

图1:常规充电方式

2.2常规充电方式

如图1所示，这是最常见的方法。当电池插入充电器时，充电器首先进入预处理状态，预处理状态重要检查电池。使用约C/15的充电电流对电池进行轻度充电，测试电压是否能达到2.5v的阈值。否则，视为电池损坏;假如可以，它将进入恒流区，以高电流(约1C)快速给电池组充电。当恒流充电达到4.2v阈值电压时，电池进入恒压区。在恒压区，电池以恒压充电。随着电池电压持续升高，充电电流持续减小，直至充电电流降至C/10至C/15，充电停止，整个充电状态结束。在充电效果和电池损耗方面，直流电法远远低于传统方法。虽然充电时间短，但使用频率仍然很低。相比之下，传统方法的充电效果和电池损耗均能满足要求，且实现起来比其他方法简单。因此，传统方法已成为锂离子电池最常用的充电方法。本系统的设计也是基于传统的方法。

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

点击详情

图2:UC3842B芯片的简化框图

芯片介绍和电路结构

本系统重要应用于高性能电流模式控制芯片UC3842B。

3.1UC3842B芯片介绍

UC3842B芯片是一种高性能的电流PWM控制器。该芯片电路开关频率可调，具有电流反馈和电压反馈双环控制的特点，电压调整率和负载调整率高。外围电路简单，安装调试方便，性能优良，价格低廉。UC3842B芯片内部重要包括:5V参考电压、输入欠压锁定电路、误差放大器、振荡器、脉宽调制器。图2是8针封装的UC3842芯片的简化框图。

各脚的功能如下:脚1是误差放大器的输出;脚踏2是误差放大器的逆输入，通常通过电阻分压器连接到开关电源的输出，启动电压反馈使用;脚3为当前采样针;Foot4用于输入PWM