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如今的便攜式電子設(shè)備中電池技術(shù)包括電量檢測(cè)算法、電池充電算法與電池充電技術(shù)等幾個(gè)方面。眾所周知，充電式電池化學(xué)反應(yīng)有鎳鎘、鎳氫、鋰離子和鋰聚合物4種程式，作為便攜式電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，雖然這4種電池程式各有特點(diǎn)，但從能量密度與安全性角度的發(fā)展與實(shí)踐可知，鋰離子電池和鋰聚合物電池的優(yōu)勢(shì)己成為小型長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間的設(shè)備的理想之選，比如筆記本電腦以及基于硬盤(pán)的PMP等。對(duì)便攜式電子設(shè)備工程師來(lái)說(shuō)，正確選擇與應(yīng)用好便攜式電子設(shè)備中電池技術(shù)至關(guān)重要，值此本文將對(duì)此作研討，并作應(yīng)用舉例分析。
1、關(guān)于細(xì)流充電、快速充電和穩(wěn)定充電的電池充電算法
根據(jù)最終應(yīng)用的能量需求，一個(gè)電池組可能包含最多4個(gè)鋰離子或鋰聚合物電池芯，其配置可有多種變化，同時(shí)帶有一個(gè)主流的電源適配器：直接的適配器、USB接口或汽車(chē)充電器。除去電芯數(shù)量、電芯的配置或電源適配器類(lèi)型上的差別，這些電池組都有同樣的充電特性。因此它們的充電算法也一樣。鋰離子與鋰聚合物電池最好的充電算法可以分為3個(gè)階段：細(xì)流充電、快速充電和穩(wěn)定充電。
1.1 細(xì)流充電
用于對(duì)深度放電的電芯進(jìn)行充電。當(dāng)電芯電壓在低于大約2.8V時(shí)，用一個(gè)恒定的0.1C的電流為它充電。
1.2 快速充電
電芯電壓超過(guò)細(xì)流充電的門(mén)檻時(shí)，提高充電電流進(jìn)行快速充電?？焖俪潆婋娏鲬?yīng)低于1.0C。
1.3 穩(wěn)定電壓
在快速充電過(guò)程中，一旦電芯電壓達(dá)到4.2V，穩(wěn)定電壓階段就開(kāi)始了。這時(shí)可通過(guò)最小充電電流或定時(shí)器或這兩者的聯(lián)合來(lái)中斷充電。當(dāng)最小電流低于大約0.07C時(shí)，可中斷充電。定時(shí)器則要靠一個(gè)預(yù)設(shè)的定時(shí)器來(lái)觸發(fā)中斷。
高級(jí)的電池充電器通常帶有附加的安全功能。比如，如果電芯溫度超出給定窗口，通常是0℃--45℃，充電就會(huì)暫停。
除去某些非常低端的設(shè)備，現(xiàn)在市面上的鋰離子/鋰聚合物電池充電方案都集成或是帶有外置的元件，以便按照充電特性進(jìn)行充電，這不光是為了取得更佳充電效果，同時(shí)也是為了安全。
1.4 鋰離子/聚合物電池的充電算應(yīng)用舉例-雙輸入1.2A鋰電池充電器LTC4097
LTC4097可用于交流適配器或USB電源為單節(jié)鋰離子/聚合物電池充電。圖1為雙輸入1.2A鋰電池充電器LTC4097示意圖。它采用恒定電流/恒定電壓算法充電，從交流適配器電源充電時(shí)，可編程充 電電流高達(dá)1.2A，而用USB電源則可高達(dá)1A，同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)在每個(gè)輸入端是否存在電壓。該器件還提供USB限流。應(yīng)用包括PDA、MP3播放器、數(shù)碼 相機(jī)、輕型便攜式醫(yī)療和測(cè)試設(shè)備以及大彩屏蜂窩電話。其性能特點(diǎn)：無(wú)需外部微控制器終止充電；輸入電源自動(dòng)檢測(cè)和選擇；通過(guò)電阻從交流適配器輸入充電的可編程充電電流高達(dá)1.2A；通過(guò)電阻的可編程 USB充電電流高達(dá)1A；100%或20% USB充電電流設(shè)置；輸入電源存在輸出和NTC偏置（VNTC）引腳具120mA驅(qū)動(dòng)能力；NTC熱敏電阻輸入（NTC）引腳用于溫度合格的充電；預(yù)設(shè)置電池浮動(dòng)電壓具±0.6%的準(zhǔn)確度；熱調(diào)節(jié)最大限度地提高充電速率且無(wú)過(guò)熱風(fēng)LTC4097可用于交流適配器或USB電源為單節(jié)鋰離子/聚合物電池充電。其采用恒定電流/恒定電壓算法充電，從交流適配器電源充電時(shí)，可編程充電電流高達(dá)1.2A，而用USB電源則可高達(dá)1A，同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)在每個(gè)輸入端是否存在電壓。該器件還提供USB限流。應(yīng)用包括PDA、MP3播放器、數(shù)碼 相機(jī)、輕型便攜式醫(yī)療和測(cè)試設(shè)備以及大彩屏蜂窩電話。
2、鋰離子/聚合物電池充電方案
鋰離子/聚合物電池的充電方案對(duì)于不同數(shù)量的電芯、電芯配置以及電源類(lèi)型還是不同的。目前主要有3種主要的充電方案：線性，Buck(降壓)開(kāi)關(guān)和SEPIC(升壓與降壓)開(kāi)關(guān)。