智能大电流锂离子电池线性充电方案

智能大电流锂离子电池线性充电方案
智能大电流锂离子电池线性充电方案

摘要

现代电子产品日趋便携化、智能化,因此也对它们的供电电池提出了轻便、高效的要求。锂离子电池因其优异的性能正逐渐成为现代电子产品的标准电池,但锂离子电池相对其他电池而言更加脆弱,因此对电池充电电路也提出了更高的要求。本文介绍了一种基于SE9018的智能大电流锂离子电池充电方案,可以很好地满足现代电子设备中锂离子电池的充电要求。

关键词:9018; 大电流; 锂电池充电

随着现代电子技术的发展,电子设备日益趋于便携化、多功能化,因此也对它们的供电电池提出了轻便、高效的要求。锂离子电池以其能量密度高、充放电性能优异、无污染等特点逐渐取代传统的镍镉、镍氢电池、铅酸电池被广泛应用于现代便携式电子产品中。但相对于其他类型电池,锂离子电池在性能优异的同时也对充电器提出了更高的要求,这些要求主要体现在充电过程的控制和锂电池保护方面,具体表现为较大的充电电流、高精度的充电电压、分阶段的充电模式和完善的保护电路等。针对上述要求,思旺电子推出了智能化的大电流锂离子电池充电芯片SE9018.SE9018采用底部带有散热片的PSOP8封装,外围元器件数目较少,可以适合USB电源和适配器电源工作,是现代便携式移动应用的理想选择。了解更多关于锂电池的产品信息请点击:https://www.360docs.net/doc/588664966.html,/product/info/2804.html

图1 SE9018脚位图

功能简介

SE9018是一款恒流/恒压模式的锂离子电池线性充电芯片,采用内部PMOSFET架构,并集成有防倒充电路,不需要外部隔离二极管。芯片预设充饱电压为4.2V,精度为±1.5%,充电电流可通过外部电阻进行设置,最大持续充电电流可达1A.当芯片由于工作功率大、环境温度高或PCB散热性能差等原因导致结温高于140℃时,内部热反馈电路会自动减小充电电流,将芯片温度控制在安全范围之内。为使芯片能够维持高效工作状态,应采取措施尽量降低芯片工作功率和芯片温度,例如输入端串联小电阻(降低输入电压)、增大PCB散热铜箔面积、使芯片散热片与PCB铜箔充分接触等。

图2 SE9018原理图

SE9018内部集成电池温度监测电路,当电池温度超出正常范围(过高或过低)时,芯片自动停止充电过程,防止电池因为温度过高或过低而损伤。电池温度监测是通过判断TEMP端电压(VTEMP)实现的,VTEMP 由一个包括电池内部NTC热敏电阻在内的电阻分压网络提供。当VTEMP处于45%*VCC与80%*VCC之间时,芯片判断电池温度处于正常范围内;当VTEMP < 45%*VCC或VTEMP > 80%*VCC时,芯片判断电池温度过高或过低;当TEMP端接地时,电池温度监测功能被禁用。

SE9018包含两个漏极开路的状态指示输出端CHRG和STDBY,当电路处于充电状态时,CHRG端置低电平,STDBY端为高阻态;当电池充饱时,CHRG端变为高阻态,STDBY端置低电平。当电池温度监测功能正常使用时,如果芯片未连接电池或电池温度超出正常范围,CHRG端和STDBY端均为高阻态;当电池温度监测功能被禁用时,如果芯片未连接电池,STDBY端为低电平,CHRG端输出脉冲信号。

SE9018的其他功能包括手动停机、欠压闭锁、自动再充电等。

实际应用分析

典型的基于SE9018的锂离子电池充电电路如图3所示。CE端为高电平时,SE9018正常工作。

图3 SE9018典型应用电路

充电电流的设置

恒流充电过程中的充电电流Ibat由PORG端与GND端之间的电阻Rprog设定,Ibat与Rprog阻值的关系为:

例如,如果想得到1A的恒定充电电流,根据公式

可得Rprog=1200(Ω)。电池温度监测电路设置

电池温度监测电路的设置主要是对R1和R2进行设置,假设NTC热敏电阻在最低工作温度时的电阻为RTL,在最高工作温度时的电阻为RTH(RTL与RTH的数据可查相关电池手册或通过实验得到),则R1,R2的阻值分别为:

在实际应用中,如果只需要高温保护,不需要低温保护,可以将R2去掉。此时,R1的阻值为:

手动停机设置

在充电过程中,可随时通过置CE端为低电平或去掉Rprog(PROG端浮置)将SE9018置于停机状态,此时电池漏电流降至2uA以下,输入电流降至70uA以下。

欠压闭锁状态

若输入电压VCC低于欠压锁定阈值或VCC与电池电压Vbat之差小于120mV,SE9018处于欠压闭锁状态。

当芯片处于停机状态或欠压闭锁状态时,CHRG端与STDBY端均为高阻态。

正常充电工作周期

当SE9018的各输入端与电池均处于正常状态时,充电电路进入正常充电周期,此周期包括四种基本工作模式:涓流充电、恒流充电、恒压充电、充电结束与再充电。

若电池电压Vbat低于2.9V,充电电路进入涓流充电模式,此时充电电流为恒流充电电流的十分之一(如果恒流充电电流被设置为1A,则涓流充电电流为100mA),涓流充电状态会一直保持到电池电压Vbat达到2.9V.涓流充电模式主要是为了避免电池电压太低时大电流冲击给电池内部结构带来的损害。

电池电压高于2.9V但小于预设充饱电压4.2V时,充电电路处于恒流充电模式,如上所述,充电电流由Rprog确定。

电池电压达到4.2V时,充电电路进入恒压充电模式,此时BAT端电压维持在4.2V,充电电流逐渐减小。此过程的主要作用是减小电池内阻对于充饱电压的影响,使电池充电更加充分。

当充电电流减小至恒流充电电流的1/10时,充电电路停止向电池充电并进入低功耗的待机状态。在待机状态时,SE9018会持续监测电池电压,如果电池电压降至4.05V以下,充电电路会再次对电池进行充电。

指示灯状态

充电电路工作状态红灯绿灯

欠压闭锁、电池温度过高或过低、

无电池(TEMP端使用)灭灭

涓流充电、恒流充电、恒压充电亮灭

电池充饱灭亮

无电池

(TEMP端接地、BAT端接10uF电容)闪亮

兼容USB电源与适配器电源的电路

为提高便携式移动产品的兼容性,SE9018可以实现同时适用于USB电源和适配器电源的充电电路,电路图如图4所示。

图4 USB与适配器方案

使用USB电源供电时,PMOS与NMOS栅极被下拉至低电位,PMOS导通, USB电源对SE9018进行供电,SCHOTTKY二极管防止USB端向适配器端漏电。NMOS截止,Rp1被断开,Rprog = 2.4kΩ,恒流充电电流为500mA.

使用5V适配器进行供电时,PMOS与NMOS栅极为高电位,PMOS截止,防止适配器端向USB端漏电,适配器5V电压通过SCHOTTKY二极管对SE9018进行供电。NMOS导通,Rp1被接入电路中,此时Rprog为Rp1与2.4kΩ电阻并联,通过设置Rp1,可以实现大于500mA的恒流充电电流。

锂电池充电电路

所有的 输入关键字 联系我们 | TI 全球网站: 中国 (简体中文) | my.TI 登录 返回目录页 先进的锂电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用 北京理工大学机电工程学院 魏维伟 李杰 摘要:本文介绍美国TI 公司生产的先进锂电池充电管 理芯片BQ2057,利用BQ2057系列芯片及简单外围电 路可设计低成本的单/双节锂电池充电器,非常适用于 便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057 芯片的特点、功能的基础上,给出典型充电电路的设 计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词:锂电池 充电器 BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI 公司生产的先进锂电池充电管 理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V 或4.2V)或 双节(8.2V 或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol) 电池的充电需要,同时根据不同的应用提供了MSOP 、 TSSOP 和SOIC 的可选封装形式,利用该芯片设计的 充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品 的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内 阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用 电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超 出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的 恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流, 充电状态识别可由输出的LED 指示灯或与主控器接 口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低 功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要,提供了多种可 选封装及型号,其封装形式如图2-1所示,有MSOP 、

LT8490锂电池充电器电路设计详解

LT8490 锂电池充电器电路设计详解 标签:LT8490(3) 低功耗(190)电源管理(505) LT8490( $12.5700)是降压升压开关稳压电池充电器,实 现恒流恒压( CCCV )充电模式,适用于大多数电池,包括密封铅酸电池( SLA )、溢流电池、胶体电池和锂电池。片上 逻辑在太阳能应用时提供自动最大功率点跟踪( MPPT),并 具有自动温度补偿功能。主要用在太阳能电池充电器、多种类型铅酸电池充电、锂电池充电器以及电池供电的工业或手持军用设备。 状态和故障引脚含有充电器的信息可以被用来驱动 LED指示灯。该器件采用扁平(高度仅0.75mm)7mm x 11mm 64 引脚QFN 封装。 图1 LT8490 框图 LT8490 主要特性

-VIN 范围:6V?80V - VBAT 范围:1.3V?80V ?单 电感器允许VIN高于,低于或等于VBAT ?自动MPPT,用于太阳能充电?自动温度补偿?无需任何软件或固件开发?从 太阳能电池板或直流电源供电?输入和输出电流监视器销弓 脚?四位一体的反馈回路?同步固定频率: 100kHz?400kHz 的-64 引脚(7mm X 11mm x 0.75mm 高度)QFN 封装LT8490 应用?太阳能电池充电器?多种铅酸蓄电池充电?锂离子电池充电器?电池供电工业产品或便携式军用设备 图2 LT8490 27.4V 锂电池充电器电路图 DC2069A( $195.9800)-LT8490 演示板高效率MPPT 电池充电器控制器17V?54V ,最高200W 太阳能电池板的输入电压。12V SLA 电池,最高16.6A 充电电流。演示电路2069A采用了LTR8490 (高性能降压-升压型转换器),实现了最大功率点跟踪功能和灵活的充电特性,适用于大多数类型的电池,如水淹电池,密封铅酸电池和锂离子电池,可在输入电压高于、低于或等于电池电压的情况下工作。 该演示板配置为17V~54V 的输入电压范围,电源可以 是太阳能电池板36?72单元(最高200W),或直流电压源。 提供两种输入接口。LTC4359($2.5500)理想的二极管控制器可以保护直流电源的输出(不受太阳能电池板回流的影响)这使得,例如在 24VDC 电源接通的同时,又可以使具有更高的电压的太阳能电池板,被用于对电路供电。

Q2057W锂电池充电器原理(适用)

摘要:本文介绍美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057,利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器,非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上,给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词:锂电池充电器BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要,同时根据不同的应用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可选封装形式,利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流,充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要,提供了多种可选封装及型号,其封装形式如图2-1所示,有MSOP、TSSOP和SOIC三种封装形式。其型号如表2-1所示,有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号,分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电需要。 元件型号 BQ2057 BQ2057C BQ2057T BQ2057W 8.4V BQ2057的引脚功能描述如下: ?VCC (引脚1):工作电源输入; ?TS (引脚2):温度感测输入,用于检测电池组的温度; ?STAT(引脚3):充电状态输出,包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态; ?VSS (引脚4):工作电源地输入; ?CC (引脚5):充电控制输出; ?COMP(引脚6):充电速率补偿输入; ?SNS (引脚7):充电电流感测输入; ?BAT (引脚8):锂电池电压输入; 2.2 充电状态流程 BQ2057的充电状态流程如图2-3所示,其充电曲线如图2-2所示,BQ2057的充电分为三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA 以内时,应停止充电。 充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。 2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放

各种锂电池充电电路设计

六、简易充电电路: 现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。其性能优越,价格低廉,可用于自制产品及锂电池组的维修代换,因而深受广大电子爱好者喜爱。有兴趣的读者可参照图二制作一块充电板。其原理是:采用恒定电压给电池充电,确保不会过充。输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路,Q2、W2、R2构成可调恒流电路,Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电池电压的上升,充电电流将逐渐减小,待电池充满后R4上的压降将降低,从而使Q3截止, LED将熄灭,为保证电池能够充足,请在指示灯熄灭后继续充1—2小时。使用时请给Q2、Q3装上合适的散热器。本电路的优点是:制作简单,元器件易购,充电安全,显示直观,并且不会损坏电池.通过改变W1可以对多节串联锂电池充电,改变W2可以对充电电流进行大范围调节。缺点是:无过放电控制电路。图三是该充电板的印制板图(从元件面看的透视图)。

概述 PT6102 是一款高度集成的单节锂离子电池充电器,较少的外部元件数目使得它非常适合于便携式应用。内部集成功率管,不需要外部检测电阻和防倒灌二极管。充电电流通过外部电阻进行设置,充电结束电压固定在4.2V。热反馈可以自动调节充电电流,可以在大功率或高环境温度下对芯片加以保护PT6102 分三个阶段对电流进行充电:当电池电压低于2.9V 时是涓流充电,当电池电压大于2.9V 时是恒流充电,并且涓流充电电流是恒流充电电流的1/10,当电池电压到4.2V 时进行恒压充电,在恒压充电过程中,充电电流逐渐减少,当减少到恒流充电电流的1/10 时,结束充电过程。 特点 可以用 USB 端口直接对单节电池进行充电. 充电电流最大可以到 800mA 不需要外部功率管,检测电阻和防倒灌二极管 涓流、恒流、恒压三阶段,并有热调节功能,可以在无过热的情况下最大化充电电流 精度达±1%的4.2V 充电电压 SOT23-5 和ESOP8 封装

自制简单锂电池充电器电路

自制简单锂电池充电器电路 充电器电路图及原理 电路很简单,如附图所示,元件很容易廉价获得,适用范围很宽,可以适应1节-4节串连电压,充电电流可以通过元件参数选择,充电特性也比较理想,原理如下:由LM317和R1、R2、R3组成一个典型的恒流电路(431暂时认为断开R4比较大可以先不看)。当电压不太高时保持恒定的充电电流。以两节电池充电为例,理想状态下,充电电流应该是电压达到8.3V前一直保持恒定。当A点电压达到拐点值8.3V时,经过R4、R5分压,TL431开始导通,并把LM317的基准点电压从8.3V逐渐拉下。所谓拐点就是指电流开始下降的那点。直到电压达到8.4V的0电流点,A点仍然保持这个8.3V电压,LM317的输出V out下降到8.4V,其调整端下降到7.17V。 电池电压为8.3V时(拐点)各点的电压都标在图上,充电截止(8.4V)的各点电压以括号形式也标在后边。 元件选择 LM317,三端可调串连稳压块,选塑封的,LM317T,常用。根据电流不同,应选用相应的散热片。 TL431,三端可调并联稳压块,与一个小三极管外形一样,常用。 RL就是外接被充电池。 电流采样电阻R1,计算方法是R1 = 1.23 / 充电电流。例如,若充电电流为0.3A,则电阻应该选择4.1欧。这个电阻一般要选择功率大一些的,比如1A就应该是2W的。 可调电阻R4可以选择那种篮色的精密多圈,取比额定值大一些的,比如23.2k的就可以选择25K的多圈。若嫌多圈太贵或难找,也可以用一个固定电阻串连一个普通可调电阻。例如23.2k的就可以选择22k固定加一个2.2k-3.9k可调节的,以便进行精细调节。

锂电池充电电路及原理简介

锂离子电池的原理及充电器 锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体,阴极通常为二氧化锂。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以这种电池叫做锂离子电池。 一、锂离子电池的充放电特性 500mAh的AA型锂离子电池的充放电特性曲线如图1。单只锂离子电池的充电电压最好保持在4.1V+50mV,充电电流通常限制在1C(500mA)以下,否则会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池通常采用恒流/恒压充电模式,即先采用1C的恒定电流充电,电池电压不断上升,当上升到4.1V时充电器应立即转入恒压方式(4.1V+50mV),充电电流逐渐减小,当电池充足电时,电流降到涓流充电电流。用此方法,大约两个小时电池可以充足(500mAh)。锂离子电池放电电流不应超过3C(1.5A),单体电池电压不应低于2.2V,否则会造成损坏。采用0.2C的放电电流,电池电压下降到2.7V时,可以放出额定电池容量(500mAh),采用1C的放电电流时,电池能够放出90%的电池容量,另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响,所以规定了锂离子电池放电时的温度为-20℃~+60℃。锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量,因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降,锂离子电池放电起始电压为4.1V(4.2V),放电终止电压为2.5V。 二、锂离子电池的优缺点 优点:1.工作电压高;2.体积小、重量轻、能量高;3.寿命长;4.安全快速充电;5.允许温度范围宽;6.放电电流小、无记忆效应、无环境污染。 缺点:1.与干电池无互换性;2.不能快速充电;3.内部阻抗高;4.工作电压变化大;5.放电速率大,容量下降快,无法大电流放电。 三、锂离子电池充电器 下面介绍一种新型的锂离子电池充电器模块PS1719,它采用恒流/恒压方式控制锂离子电池充电。恒流、恒压调整方便,以充电电流减小到最大电流(恒流)的15%作为充满判别基准,并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。PS1719模块工作电压为9V,内部结构见图2。 图3给出了PS1719的典型电路图,按图可以组成简单且功能齐全的锂离子电池充电器。

锂电池保护电路

锂电池保护电路 锂电池过充电,过放电,过流及短路保护电路 下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。该保护回路由两个 MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能. 锂电池保护工作原理: 1、正常状态 在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。 此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。 2、过充电保护 锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。

电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题。 在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使V2由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。 在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断。 3、过放电保护 电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的永久性损坏。 在电池放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电。 由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低,因此要求保护电路的消耗电流极小,此时控制IC会进入低功耗状态,整个保护电路耗电会小于0.1μA。

锂电池充电电路及电源自动切换电路的设计

BATT BATT-8.4V 图1 锂电池充电电路原理图 输入电源V in =24V ,充电电流1~1.5A,锂电池参数为8.4V,2.5A 1、充电电流的设置 恒流充电电流由下式决定:CS CH R mV I 200=,取A I CH 25.1=,得 Ω=16.0CS R 选取R CS 参数为0.16Ω±5%/1W 实际使用电阻值为150mΩ,得A A R mV I CS CH 33.1150 200 200=== 2、充电结束电流的设置 在恒压充电模式,充电电流逐渐减小,当充电电流减小到EOC 管脚的电阻所设置的电流时,充电结束。充电结束电流由下式决定: 6 10 ) 314350(278.1×+×= CS EOC R R I ,R3取10K ,I EOC =0.2A 3、电感的选择 在正常工作时,瞬态电感电流是周期性变化的。在P 沟道MOS 场效应晶体管导通期间,输入电压对电感充电,电感电流增加;在P 沟道MOS 场效应晶体管关断期间,电感向电池放电,电感电流减小。电感的纹波电流随着电感值的减小而增大,

随着输入电压的增大而增大。较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁损耗。所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内。 电感的纹波电流可由下式估算: )1(1 VCC V V L f I BAT BAT L ?×××= Δ 其中: f 是开关频率,300KHz L 是电感值 VBAT 电池电压 VCC 是输入电压 在选取电感值时,可将电感纹波电流限制在△IL =0.4×I CH ,I CH 是充电电流,得 L>34.2μΗ,实际取电感值为39μΗ。 4、电源自动切换电路 VOUT 给后续电路供电 图2 电源自动切换电路 当外部电源断开时,PMOS 管导通,由电池给外部系统供电,当外部电源接入时, PMOS 管关断,电池和系统电源之间断开,外部电源对系统供电。

锂电池保护电路原理分析

锂离子电池保护电路原理分析 随着科技进步与社会发展,象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及,这类产品中有许多是采用锂离子电池供电,而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同,内部通常都带有一块电路板,不少人对该电路的作用不了解,本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类,目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池,而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池,即锂离子电池。 与镍镉和镍氢电池相比,锂离子电池具备以下几个优点: 1.电压高,单节锂离子电池的电压可达到3.6V,远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强(即自放电小),在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长,正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。 由于锂离子电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示,该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些

BQ2057锂电池充电器原理

摘要:本文介绍美国TI 公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057,利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器,非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上,给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词:锂电池 充电器 BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI 公司生产的先进锂电池充电管理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V 或4.2V)或双节(8.2V 或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要,同时根据不同的应用提供了MSOP 、TSSOP 和SOIC 的可选封装形式,利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流,充电状态识别可由输出的LED 指示灯或与主控器接口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要,提供了多种可选封装及型号,其封装形式如图2-1所示,有MSOP 、TSSOP 和SOIC 三种封装形式。其型号如表2-1所示,有BQ2057、BQ2057C 、BQ2057T 和BQ2057W 四种信号,分别适合4.1V 、4.2V 、8.2V 和8.4V 的充电需要。 BQ2057的引脚功能描述如下: VCC (引脚1):工作电源输入; TS (引脚2):温度感测输入,用于检测电池组的温度; STA T(引脚3):充电状态输出,包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态; VSS (引脚4):工作电源地输入; CC (引脚5):充电控制输出; COMP(引脚6):充电速率补偿输入; SNS (引脚7):充电电流感测输入; BAT (引脚8):锂电池电压输入; 2.2 充电状态流程 BQ2057的充电状态流程如图2-3所示,其充电曲线如图2-2所示,BQ2057的充电分为三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。 元件型号 充电电压 BQ2057 4.1V BQ2057C 4.2V BQ2057T 8.2V BQ2057W 8.4V

电池充电器原理图详解

电池充电器原理图详解(附图) 时间:2012-06-27 11:49:27 来源:中国装备制造网点击量:42 锂电池充电器原理图就是什么呢?在充电时,手机与电动车使用得充电器多为锂电池充电器,那么您知道锂电池充电器原理图就是什么呢?下面世界工厂网小编就与大家聊聊锂电池充电器原理图,也长长见识。 锂离子电池具有单只端电压高、比容量大等优点,但其充电必须使用专用充电器,因为它在过充电时极易损坏。锂离子电池充电器之所以称“新创意”,就是因为它除监视电池得充电状态外,还能分阶段控制电池得最大充电电流。用本充电器充电开始时,充电电流从10mA依次递增至270mA,当电量充至70%左右时,自动改用最大220mA充电,然后依次改为最大170mA、120mA与70mA,最后以10mA左右得涓流结束充电。这种充电方法可以较大限度地将锂离子电池充足。 本装置电路如附图所示。IC1构成频率约1Hz1得多谐振荡器,IC2构成脉冲频率6分配器,IC3构成充电执行电路。通电后IC2复位,Q0输出高电平,这时IC3输出电压仅1、25V,电路由+15V经R1给电池提供约10mA得充电电流。通电后IC1起振,其③脚输出得脉冲触发IC2工作,使输出端Q1~Q5依次出现高电平,经不同得分压电阻分压后,IC3得输出电压按6V、7V、8V、9V、10V依次递增,充电电流也因此在70mA至270mA之间依次递增。当Q6输出高电平时IC2被复位,此后电路在IC1输出脉冲得作用下重复上述过程。 锂电池得标称电压为3、6V,通常放电至3V即需充电,终止充电电压最高为4、2V。IC4构成电池端电压检测电路,其门限电压即电池充电终止电压可通过RP在4~4、2V范围

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路详解 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。 充电电流(mA)=0.1,1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135,2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2,3小时。 2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间(小时)=电池容量/放电电流。锂电池放电电流(mA)不应超过电池容量的3倍。(如1000mAH电池,则放电电流应严格控制在3A以内)否则会使电池损坏。 目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护板。只要控制好外部的充放电电流即可。 五、锂电池的保护电路: 两节锂电池的充放电保护电路如图一所示。由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路,由保护IC 监视电池电压并进行控制,当电池电压上升至4.2V时,过充电保护管FET1截止,停止充电。为防止误动作,一般在外电路加有延时电容。当电池处于放电状态下,

11.1V锂电池充电器设计

11.1V锂电池充电器设计 【摘要】本文介绍了锂电池充电的控制方法,讨论了充电器的电路结构和软件设计思想。该设计以ATmega8作为控制核心,对充电过程进行全面管理,通过对充电电流、电压的自动检测与调整,完成对不同充电阶段的精确控制及充满后的自动停充,实现了智能化充电。 【关键词】锂电池充电器;ATmega8;脉宽调制 1.引言 11.1V锂电池常用于涵道机、固定翼、直升机等航模中,具有放电稳定,工作温度宽;允许较大的充电电流、充电速度快,仅需1~2个小时就可以充满;无记忆效应;自放电率低,储存寿命长;能量高、储存能量密度大;输出电压高(单节锂电池的额定电压一般为3.6V,而单节镍氢和镍镉电池的电压只有1.2V)等优点。但锂电池在使用过程中也存在娇气的一面。在对锂电池进行充电时要防止过度充电,如果充电电压高于规定电压或充电电流大于规定电流,就会损坏锂电池或者使之报废。在过充电的情况下,能量过剩锂电池温度上升,电解液将分解产生气体,使之内压上升而导致自燃或破裂的危险。通常单节锂电池的终止充电电压为4.2V,精度控制在±1%之内,充电电流不大于1C(C代表充放电速率,1C代表电池正好在1小时内,充满电或放完电所要求的速率)。锂电池在使用时也要防止过度放电,过度放电会导致电池特性及耐久性变差,可充电次数降低。通常要求放电电流不大于2C,终止放电电压控制在2.4~2.7V左右。 2.锂电池的充电方法 锂电池在充电过程中需要控制它的充电电压和充电电流并精确测量电池电压,根据锂电池电压将充电过程分为四个阶段。每个阶段的需要用不同的电压和电流进行充电,下面以单节锂电池为例分别说明每个阶段的状态。阶段一为预充电,先用0.1C的小电流对锂电池进行预充电,当电池电压≥2.5V时转到下一阶段。阶段二为恒流充电,用1C的恒定电流对锂电池快速充电,点电池电压≥4.2V 时转到下一阶段。阶段三为恒压充电,逐渐减小充电电流,保证电池电压恒定=4.2V,当充电电流≤0.1C时转到下一阶段。阶段四为涓流充电,恒压充电结束后,电池已经基本充满,为了维持电池电压,可以用0.1C甚至更小的电流对电池进行补充充电,到此锂电池充电过程结束。 3.充电器的硬件电路设计 本系统主要有微控制器、电压检测电路、电流检测电路、电池状态指示电路和充电控制电路组成,电路原理图如图1所示。 3.1 主控芯片

7种4.2v锂电池充电电路图

4.2v锂电池充电电路图(一):锂电池充电均衡电路 这个均衡电路用的是三个一模一样的并联稳压电路组成的,每个电池上并一个。 电路原理图如下: 每个稳压电源都调节到4.2V。均衡的原理是,当电池电压都小于4.2V时,并联稳压电路不起作用,充电电流都从电池上通过:

如果电池不均衡,其中有一个先充满(到达了4.2V),那么并联稳压电路就开始工作,起到分流作用,会把电压一直稳定到4.2V,即充电电流就不再经过充满的电池了: 原理就这么简单,再看看并联稳压电路的原理。下面是单个的电路,TL431是基准电压,通过调节可变电阻,把电压调节到4.2V。 如果电池两端小于4.2V,TL431不吸收电流,即下面的Ib=0,所以Ic=0,三级管关闭,充电电流就还是通过电池。

如果电池两端到达4.2V,TL431开始吸收电流,Ib》0,充电电流(即Ic)通过三极管,就不通过电池了,即不再给电池充电了。 另外说明一下,这个电路中的三个串联的二极管IN4001,是起分压作用的,可以减少散耗在三极管TI P42上的功率。如果不接这三个二极管IN4001,那么三极管TI P42上散耗的功率P=4.2V&TI mes;充电电流,加上之后, P=(4.2V-3&TI mes;0.7V)×充电电流 最右边的发光二极管有指示作用,灯亮,表示电压已经达到4.2V,即这个均衡电路对应的电池已经充满电了。 实际做好的电路板:

电路调试也比较简单,就是先不接电池,均衡电路直接接恒流电源(如果电源不支持恒流,可以串一个电阻,慢慢的把电源电压调上来)。然后一个一个调节可变电阻,让每个均衡电路的两端都是4.20V. 实际使用效果还不错,每个电池电压被严格限制到了4.20V。 4.2v锂电池充电电路图(二) 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。

锂电池过充电-过放-短路保护电路详解

该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。 二次锂电池的优势是什么? 1. 高的能量密度 2. 高的工作电压 3. 无记忆效应 4. 循环寿命长 5. 无污染 6. 重量轻 7. 自放电小 锂聚合物电池具有哪些优点? 1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。 2. 可制成薄型电池:以 3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。 3. 电池可设计成多种形状 4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右 5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍 IEC规定锂电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至3.0V/支后 1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环) 反复循环500次后容量应在初容量的60%以上 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准). 电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少? 自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。 与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。 什么是电池的内阻怎样测量? 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 什么是电池的内压电池正常内压一般为多少? 电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高: 如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高. 什么是内压测试? 锂电池内压测试为:(UL标准) 模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓. 具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. 环境温度对电池性能有何影响? 在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送

自制12.6v锂电池充电器

自制12.6v锂电池充电器(九款电路原理图详解) 12.6V锂电池是由三节4.2V锂电池串联而成,因此12.6v锂电池充电器的电路设计即可适用于锂电池充电器电路原理图。 12.6v锂电池充电器电路原理图(一) 本电路带充电状态显示功能,红灯闪正在充,绿灯闪马上要充满,绿灯亮完全充满。只要您有12V的电源就可以,接完电路后先别装电池,调右下角的可调电阻,使电池输出端为4.2V,再调左下角的可调电阻使LM358第三脚为0.16V就可以了,充电电流为380mA,超快,三个并连的二极管是降压的,防止LM317过热,且LM317须加散热片,图中的三极管可以任意型号。 12.6v锂电池充电器电路原理图(二) 如图所示是一种恒流恒压的锂电池充电控制板,图中Q1、R1、W1、TL431组成精密可调稳压电路。Q2、W2、R2构成可调恒流电路。Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电锂电池电压逐渐上升,充电电流将逐渐减小,待电池充满后R4上的压降不断减小,最终使Q3截至,LED熄灭,为了保证电池能充足,请在指示灯熄灭后继续充电1~2小时,使用时需要在Q2、Q3装适当大小的散热片。

12.6v锂电池充电器电路原理图(三) 充电装置原理电路图所示,最大输出电流为20A,最高充电电压为80V.它可以从0V起进行调节,因此能对各种规格的蓄电池进行充电,还可以对相同规格的蓄电池组或串联蓄电池组进行充电,如最多可对5只串联的12V蓄电池同时进行充电。对串联蓄电池充电,可缩短连线长度,减少线损,连接方便,因此可大幅度提高工作效率。 从图中可知,变压器T为双基极管V1提供工作电压,双基极管V1及相应外围元件组成一个振荡器,振荡频率可由RP1、RP2控制。在本电路中,RP1、RP2取值相差较大,所以在实际工作中,RP2可起粗调作用,RP1起细调作用,这对单个电池充电时尤为重要,可避免损坏蓄电池。由V1产生的振荡脉冲经VD3隔离,触发晶闸管VS,充电电流的大小及电压的高低取决于振荡器的输出脉冲,即由振荡频率决定。R5为取样电阻,其大小视电流表而定,若电流表内带取样电阻,则R5可省去。R6、C2是保护表头用的阻尼元件。 实际选用的元件参数如图,变压器T可用功率为5W、输出电压为24V左右的任何型号的变压器,若输出电压达不到0~80V,最大电流达不到20A,可换用另一只双基极管,也可换用触发灵敏度高一些的晶闸管。特别需要注意的是:相线和零线要按图中连接;实际操作时,一定要接好电池后才可接通电源;充电结束后,应先切断电源,再拆除电池的连线。本机的缺点是对电网的干扰较大,有条件的话,可制作一个大功率的滤波器,以减少对电网的干扰。 12.6v锂电池充电器电路原理图(四) 如图为锂电池快速自动充电器电路。锂电池可大电流充电,但单节锂电池的充电电压最大值不能超过4.2V,若超过4.5V,就可能造成永久性损坏。锂电池的放电电压不得低于2.2V,否则也将可能造成永久性损坏。该电路采用了LM3420—8.4专用锂电池充电控制器。当电池组电压低于8.4V时,LM3420输出端①脚(OUT)无输出电流,晶体管Q2截止,因此,电压可调稳压器LM317输出恒定电流,其电流值取决于RL的取值。

锂电池充电电路图(DOC)

锂电池充电电路图 2009-03-08 18:26 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限 制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。

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