论文(3)

电池的充电方法与充电控制技术

第三章 电池的充电方法与充电控制技术

3.1电池的充电方法和充电器

3.1.1电池的充电方法

1．恒流充电 (1) 恒流充电

充电器的交流电源电压通常会波动，充电时需采用一个直流恒流电源(充电器)。当采用恒流充电时，可使电池具有较高的充电效率，可方便地根据充电时间来决定充电是否终止，也可改变电池的数目。恒流电源充电电路如图3-1所示。

图3-1 恒流电源充电电路

(2) 准恒流充电

准恒流充电电路如图3-2所示。在此种电路中，通过直流电源和电池之间串联上一个电位器，以增加电路内阻来产生恒定电流。电阻值根据充电末期的电流进行调整，使电流不会超过电池的允许值。由于结构简单、成本低廉，此种充电电路被广泛应用充电器中。

图3-2 准恒流充电电路

2．恒压充电

恒压充电电路如图3-3所示。恒压充电是指每只单体电池均以某一恒定电压进行充电。当对电池进行这一充电时，电池两端的电压决定了充电电流。这种充电方式的充电初期电流较大，末期电流较小。充电电流会随着电压的波动而变化，因此充电电流的最大值应设置在充电电压最高时，以免时电池过充电。

另外，这种充电方式的充电末期电压在达到峰值后会下降。电池的充电电流将变大，会导致电池温度升高。随着电池温度升高，电压下降，将造成电池的热失控，损害电池的性能。

7

图3-3恒压充电电路

3．浮充方式

在浮充方式中，电池以很小的电流(C/30～C/20)进行充电，以使电池保持在满充状态。浮充方式广泛应用于电池作为备用电源或应急电源的电气设备中。常规浮充方式充电电路如图3-4所示。

图3-4 浮充方式充电电路

4．涓充方式

电池与负载并联，同时电池与电源(充电器)相连。正常情况下，直流电源作为负载的工作电源，并以涓充方式为电池充电，只有当负载变得很大、直流电源端电压低于电池端电压或直流电源停止供电后，电池才对负载放电。在这种方式下，充电电流由使用模式决定。它通常使用在紧急电源、备用电源或电子表等不允许断电的场合。下图3-5为涓充方式的简单示意图。

图3-5 涓流方式的简单示意图

5．分阶段充电方式

在分阶段充电方式中，在电池充电的初始阶段充电电流较大。当电池电压达到控制点时，电池转为以涓流方式充电。分阶段充电方式是电池最理想的充电方式，但缺点是充电电路复杂和成本较高。另外，需增设控制点的电池电压的监测电路。分阶段充电方式的简单示意图如图3-6所示。

8

电池的充电方法与充电控制技术

图3-6 分阶段充电的简单示意图

6．通过太阳能给电池充电

通过太阳能给电池充电的电路如图3-7。它采用太阳能电池将光能转换为电能，再通过单向二极管给电池充电，获得较高的充电效率。若户外温度变化很大，将对太阳能充电电路的工作特性有影响，太阳能应设有温度变化范围控制电路。

图3-7 通过太阳能给电池充电的电路

3.1.2充电器的要求和结构

1．充电器的要求

对充电器的要求是：安全，快速，省电，功能全，使用方便，价格便宜。 快速充电器(1C～4C的充电器)的安全更为重要，终止快速充电的检测方法要可靠、精确，以防止过充电。另外，一些充电器集成电路还设有充电时间定时器来作为一种附加的安全措施。

功能全的充电器一般具有电池电压检测功能。若充电电池的电压大于终止放电电压，为防止“记忆效应”产生，应先放电至终止放电电压，然后自动充电。先进行快速充电，到终止快速充电时自动转为涓流充电，各个充、放电过程都有LED指示。功能较齐全的充电器还应具有充电率的设定(选择)、充电电池数的设定、涓流电流大小设定、定时器时间设定、充电前电池状态测定(判断电池好坏及安装是否良好)等功能，并可根据电池的温度来选择充电参数(电池温度过低时不宜快充)。

当充电电流较小时可采用线性电源，充电电流较大时常采用开关电源，它既省电又解决发热问题，并有可能由市电直接整流经AC／DC变换获得低压直流电，可省去笨重的工频变压器。

2．充电器的结构框图

早期的充电器是没有处理器的,它主要由充电器集成电路及电源部分组成，其内部结构较复杂，引脚也较多。一般的功能较完善的充电器结构框图如图3-12 AA线右边所示。

9

图3-8充电器结构框图

10

镍氢电池充电器电路设计

第四章 镍氢电池充电器电路设计

4.1镍氢电池充电控制芯片的选择

4.1.1 MAX846A芯片介绍

1．MAX846A的引脚功能

Maxim公司生产的MAX846A是一种低成本、多功能的电池充电控制器，采用16引脚的QSOP封装形式，可对锂电池、镍氢电池、镍镉电池进行充电。MAX846A的引脚排列如图4-1所示，主要引脚功能如下：

图4-1 MAX846A的引脚排列图

(1) DCIN：外部直流电源输出端，3.7～20V。 (2) VL：3.3V、20mA 、1％线形调节器输出端。 (3) CC1：电流调节环补偿端。 (4) CCV：电压调节环补偿端。 (5) VSET：悬浮电压参考调整输入端。 (6) ISET：电流设置输入及监控端。 (7) OFFV：电压调节环禁止端。 (8) CELL2：编程充电电源数目端。 (9) BATT：电池输入端。

(10) CS＋：电流源放大器高压输入端。 (11) CS－：电流源放大器低压输入端。 (12) DRV：外接三极管基准门控输入端。 2．MAX846A的内部结构

MAX846A多功能电池充电控制器由3.3V高精度、低压差线性稳压电源以及高精度电压基准源、电压电流调节器三部分构成。线性稳压电源输出电压VL为基准电压的两倍，可为外部负载提供20mA的电流。低压差稳压电源有短路保护

11

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库论文(3)在线全文阅读。