锂电充电恒压过程的理解

jiangyuping

锂电充电恒压过程的理解
大家知道，标准的锂电池充电需要一个恒流恒压的过程。图1是一个锂电池充电电路的简图，图中使用电阻R作为恒流取样电阻、PNP型三极管T作为调整管，实现恒流恒压控制。恒流过程比较容易理解，但恒压过程就比较难于理解了。
这里先说一个对恒压过程的误解。有人认为，恒压过程中充电电流不断减少是由锂电池本身的充电特性决定的，这是错误的。由图1可以看出，当电池充满后，VA=4.2V, Vcc设为5V，Vcc与VA有0.8V的电压差，如果调整管T不作任何调整，则流过VCC与VA的电流不会减少，由此可见，恒压过程中的充电电流不断减少是有调整管T实现的，而不是由电池决定的。
为什么锂电充电的最后阶段需要一个恒压过程呢？我个人认为，主要是为了减少电池内阻Z的影响（见图2）。一个理想的充电器，应该是使锂电池充满后电压尽可能的接近电池的终止电压（4.2V）。如图2所示，如果在充电的最后阶段，充电电流如果不减小还是比较大时，在Z上的压降比较大， 所以实际上VA与VB之间有比较大的电压差，当控制电路检测到VA的电压达到4.2V时，实际电池上的电压还没有达到4.2V，还没有充满。但是如果在VA靠近4.2V时逐渐减少充电电流，则在Z上面的压降会逐渐减少，当VA趋于4.2V时，充电电流减少到0.01C以下，就可以使Z的影响减少到可以接受的范围，此时电池上的电压VB也非常接近最终的充电终止电压4.2V。
从以上的分析可知，越是靠近4.2V时开始较小充电电流，则总的充电时间越短。所以恒压过程的ΔI/ΔV越大则电池充满的时间越短，但ΔI/ΔV越大对恒压控制部分的精度要求越高。最好的情况是断开充电电流检测电池电压，当VA不足4.2V时以适当的大电流脉冲给电池补电。
以上是我对锂电充电恒压过程的个人理解，由于我接触锂电充电的时间不长（约1个月），所以分析得可能有不对的地方，各位如果有不同意见，欢迎讨论。

ht123

沙发，说的很好

平瑶

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