| 充電技術
鎘鎳電池的充電器根據其技術完善程度可以分成很多種類,最簡單的一種莫過于慢速充電器了,這種充電器一般是一個輸出電壓固定的直流變壓器,充電電流的大小取決于變壓器內阻或者外加電阻的大小。
慢速充電對于鎳氫電池或鎳鎘電池是不利的,因為充電過程中不斷產生的熱量會加速電池老化。廉價的慢速充電器一般不會對充電電流進行很好地濾波,因此對電池的損害要嚴重許多。
專為鎳氫電池和鎳鎘電池優(yōu)化設計的快速充電器在技術上要復雜得多,這種充電器一般設計有電流調節(jié)器、限壓保護電路和充電控制電路。充電控制電路能根據電池的溫度（和/或端電壓）計算充電時間和充電電流,進行相應的調節(jié)直到充電過程結束。
在判別電池是否充足電方面,目前有兩種標準算法,通常稱為“負電壓法”（-ΔV）和“溫度法”（ ΔT）。要使用這兩種算法,充電電流必須不小于0.2C,這樣才能夠讓電池產生顯著的溫升或者電壓降,從而判別充電效果。（如圖1所示）
有人對傳統(tǒng)的鎳鎘電池充電器進行改造,使之可以為鎳氫電池和/或鋰離子電池充電。實驗發(fā)現(xiàn),只要進行很少的修改,鎳鎘電池的充電算法就可以用于鎳氫電池。
但是,要讓一種充電器同時適應三種電池就不那么容易了。首先,它必須能通過某種方式（比如選擇開關、EPROM等）識別鋰離子電池;其次,采用更加精密的參考電壓源來設計限壓保護電路;第三,要使用連續(xù)電流-連續(xù)電壓充電算法（CCVV）。
因為具有后向兼容性,這種設計思路得到了普遍應用,它既能讓人們享受到鋰基電池的性能優(yōu)勢,又用安全的鋰離子電池替代了“性格暴躁”的鋰電池,為價格昂貴的鋰離子電池及其相關保護電路早日市場化掃清了障礙。
用鋰離子電池設計電源
經過上個世紀的發(fā)展,鋰離子電池及其保護電路技術日趨成熟,如今在很多應用領域,鋰離子電池已經可以和鎳鎘電池、鎳氫電池平起平坐。采用鋰離子電池設計電源的產品越來越多,這一方面要歸功于鋰離子電池的優(yōu)良特性,另一方面也是由于采用鋰離子電池可以降低系統(tǒng)復雜度和綜合成本。
鋰離子電池的充電器非常簡單,那些用于鎳基電池的充電控制電路、充電算法、電流調節(jié)電路和計時器都不再需要。鋰離子電池充電器,不論是線性工作方式還是脈沖工作方式,核心都是限流恒壓調節(jié)器,這個電路只需要很少的程序代碼,并且可以用簡單的模擬電路實現(xiàn)。
有一些充電器并不采用離線式充電方式,而是采用“浮充”方式,給電池施加略低于充電終止電壓（一般每單體4.2V）的電壓。這種方式使充電控制電路更加簡單,而且可以讓設備邊充電邊工作。
一個優(yōu)良的鋰離子電池充電器應該是安全的,也就是說,充電電源供給充電控制電路的最大電壓不能超出鋰離子電池的安全電壓范圍。譬如說,某個廠商的鋰離子電池可以承受的最大連續(xù)過充電電壓為4.75V,那么一個優(yōu)質的充電電源就會將最大輸出電壓限定在4.75V。（如圖2所示）
鋰離子電池另外一個優(yōu)良的特性是對充電電流的大小沒有固定限制�；谶@一點,人們研制出一種“自適應”充電控制器,比如Motorola公司的MC13715型充電控制和保護電路。這些充電控制器內部設計有智能化的電路,可以連接不同廠商提供的充電電源,并根據環(huán)境溫度和設備類型調整充電方式。
這種充電控制器具有良好的適應性,它可以提高充電功率,動態(tài)管理充電控制電路的功耗。這種控制器不但可用于設計充電器,而且可以集成到電池、車載充電器或主機設備的電源電路之中。這樣一來,不論主機設備用在哪里,其內部充電控制電路都是統(tǒng)一的,而且可以根據外接充電電源的情況自動控制充電的速度。
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