充電原理

可充電電池具有較高的性能價格比、放電電流大、壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備、儀器儀表、電氣測量裝置中。但是不同類型的電池如鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）和鋰離子電池具有不同的充電特性和過程。不同的電池應(yīng)采用不同的充電控制技術(shù)。常用的控制技術(shù)有：電壓負增量控制、時間控制、溫度控制、最高電壓控制技術(shù)等。其中電壓負增量控制是目前公認的較先進的控制方法之一。充電時，當測量到電池電壓負增量時就可以確定該電池己經(jīng)充滿，從而將充電轉(zhuǎn)變?yōu)殇噶鞒潆?。時間控制預(yù)定充電時間，當充電時間達到后，使充電器停止充電或轉(zhuǎn)為涓流充電，這種方法較安全。溫度控制法是當電池達到充滿狀態(tài)時，電池溫度上升較快，測量電池溫度或溫度的變化，從而確定是否對電池停止充電。最高電壓控制則是根據(jù)充電電池的最高允許電壓來判斷充電狀態(tài)，這種方法靈活性較好。本文介紹一種智能充電器，能對鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）和鋰離子電池進行充電，并對充電電池具有自動檢測能力

充電器設(shè)計思想

設(shè)計通用型智能充電器時．需要充分考慮3種電池的充電特性，針對每一種電池的特性給出不同的充電模式以及相應(yīng)的算法．
鎳氫/鎳鎘電池充電模式
這2種鎳類電池具有相似的充電特性曲線，因而可以用一樣的充電算法。這2種電池的主要充電控制參數(shù)為-ΔV和溫度θ．
對鎳氫/鎳鎘電池由預(yù)充電到標準充電轉(zhuǎn)換的判據(jù)為：①單節(jié)電池電壓水平0.6～1V；②電池溫度-5～0C．電池飽和充電的判據(jù)為：①電池電壓跌落或接近零增長 –ΔV= 6～15 mV/節(jié)；②電池最高溫度θmax>50℃；③電池溫度上升率dθ/dt ≥1.0℃/min。由于溫度的變化容易受環(huán)境影響,因而實際用于判別充電各階段的變量主要為–ΔV、θmax，其中對–ΔV的檢測需要有足夠的A/D分辨率和較高的電流穩(wěn)定度．-△V的測量與A/D分辨率、充電電流的穩(wěn)定性與電池內(nèi)阻之間有以下關(guān)系:當電池內(nèi)阻等于50Ω(接近飽和充電)時，充電電流=1200mA，電流漂移等于5%，單節(jié)電池的最高充電電壓為1.58V，則此時電流漂移可能引起的電池電壓變化為3 mV。
鋰離子電池充電模式
在鋰離子電池充電采樣時，測量到的電壓是電池的在線電壓，一般在線電壓要高于靜態(tài)電壓（與內(nèi)阻有關(guān)）．在充電器設(shè)計中，對鋰離子電池充電各階段轉(zhuǎn)換判斷的測量參數(shù)只有在線電壓，電壓采樣偏差小于 0.05 V．