智能充电器你了解吗?



可充电电池具有较高的性能价格比、放电电流大、寿命长等特点,广泛应用于各种通信设备、仪器仪表、电气测量装置中。但是不同类型的电池如镍镉电池(Nicd)、镍氢电池(NiMH)和锂离子电池具有不同的充电特性和过程。不同的电池应采用不同的充电控制技术。

常用的控制技术有:电压负增量控制、时间控制、温度控制、最高电压控制技术等。其中电压负增量控制是目前公认的较先进的控制方法之一。充电时,当测量到电池电压负增量时就可以确定该电池己经充满,从而将充电转变为涓流充电。时间控制预定充电时间,当充电时间达到后,使充电器停止充电或转为涓流充电,这种方法较安全。温度控制法是当电池达到充满状态时,电池温度上升较快,测量电池温度或温度的变化,从而确定是否对电池停止充电。最高电压控制则是根据充电电池的最高允许电压来判断充电状态,这种方法灵活性较好。

充电器设计思想

设计通用型智能充电器时.需要充分考虑3种电池的充电特性,针对每一种电池的特性给出不同的充电模式以及相应的算法

镍氢/镍镉电池充电模式

这2种镍类电池具有相似的充电特性曲线,因而可以用一样的充电算法。这2种电池的主要充电控制参数为-ΔV和温度θ.

对镍氢/镍镉电池由预充电到标准充电转换的判据为:

①单节电池电压水平0.6~1V

②电池温度-5~0C

电池饱和充电的判据为:

①电池电压跌落或接近零增长–ΔV= 6~15mV/节

②电池最高温度θmax>50℃

③电池温度上升率dθ/dt≥1.0℃/min

由于温度的变化容易受环境影响,因而实际用于判别充电各阶段的变量主要为–ΔV、θmax,其中对–ΔV的检测需要有足够的A/D分辨率和较高的电流稳定度.-△V的测量与A/D分辨率、充电电流的稳定性与电池内阻之间有以下关系:当电池内阻等于50Ω(接近饱和充电)时,充电电流=1200mA,电流漂移等于5%,单节电池的最高充电电压为1.58V,则此时电流漂移可能引起的电池电压变化为3 mV。

锂离子电池充电模式

在锂离子电池充电采样时,测量到的电压是电池的在线电压,一般在线电压要高于静态电压(与内阻有关).在充电器设计中,对锂离子电池充电各阶段转换判断的测量参数只有在线电压,电压采样偏差小于 0.05 V.

充电电池的分类

普通蓄电池:普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短。

干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。

免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、 耐高温等特点。





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