锂离子电池充电

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1、锂离子电池充电

2、第1锂离子电池　　锂离子电池与其他电池相比，主要有以下优点：　　所标志的开路电压通常为3.6V，而镍氢和镍镉电池的开路电压为1.2V。　　能量高、储存能量密度大，以同样输出功率而言，锂离子电池的重量不但比镍氢电池轻一半，体积也小20%。　　锂离子电池的充电速度较快，仅需要1~2小时的时间就可充电，达到最佳状态；同时，锂离子电池的漏电量极少，即使随意放置1~2周后再拿出来用时，一样能发挥电力、照常工作；锂离子电池的自放电率低<8%/月，远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40%。　　锂离子电池在充电过程中，电池的电压和充电电流都会随充电时间而发生变化

3、，其变化规律如图1所示。　　锂离子电池充电需要控制它的充电电压，限制充电电流和精确检测电池电压。锂离子电池的充电特性与镉镍、镍氢的充电特性完全不同。锂离子电池可以在它的放电周期内任一点充电，并且可以非常有效的保持它的电荷，保持时间比镍氢电池长两倍以上，重量轻，其重量只有同容量镉镍电池的1/2，其质量密度是镉镍电池的4倍。锂离子电池开始充电时，电压缓慢上升，充电电流逐渐减小，当电池电压达到4.2V左右时，电池电压基本不变，充电电流继续下降，判断锂离子电池充电是否结束的方法是利用检测它的充电电流，当它的充电电流下降至某一定值时结束充电。例如锂离子电池的充电电流降到40mA

4、(典型值为起始充电电流的5%左右)时结束充电，也可以在检测到锂离子电池达到4.2V时启动定时器，在一定的时延后结束充电。这时充电电路应有一个精度较高的电池电压检测电路，以防止锂离子电池过充电。需要指出的是；锂离子电池不需要涓流充电。500)this.style.ouseg(this)">图1锂离子电池的充电特性曲线500)this.style.ouseg(this)">图24节锂电池充电电路的典型保护电路UCC3957　　UCC3957是采用BiCMOS工艺的3/4节锂离子电池组充电器保护用控制集成电路。它与外部的P沟道MOSFET晶体管一起对电池组充电实现两级过电流

5、保护，如果达到第一级过电流阀值电位时，保护电路以按用户设定的保护时间，将外接电容放电，如果第一级保护时间到，电池过充、放电故障仍未排除，外接保护定时电容放电MOSFET以17倍于第一级保护时间关断，实施第二级保护，这对容性负载是很有用的。UCC3957在休眠工作模式下的耗电仅为3.5mA，典型工作电流为30mA，直流工作电压范围为6.5~20V，充电过电流保护延时时间可通过调节外接元件参数的办法实现。使用外部P沟道MOSFET晶体管的优点是，可以保护任一节电池过放电和过充电，并保护电池组及UCC3957集成电路本身。　　为配合不同厂家生产的锂电池，UCC3957系列集

6、成电路有4种不同的过电压保护门限值(见表1)。UCC3957典型应用电路　　UCC3957可以对3节或4节锂电池组提供防止电池过充电、过放电及过电流充、放电等故障的全面保护功能，它对电池组内的每一节电池电压采样并与内部的精密基准电压进行比较，当任一节电池处于过电压或欠电压状态时，UCC3957就会采取适当的措施防止电池进一步充电或放电。UCC3957外部接有2个独立的P沟道MOSFET晶体管，分别控制电池的充电和放电电流。　　采用UCC3957的4节电池组的典型保护电路示于图2　　电池组的连接　　电池组与UCC3957连接要注意它的顺序。电池组的低电位端连接到引脚⑦A

7、N4，高电位端连接到引脚VDD，每两节电池的连接点按相应顺序连接到引脚④AN1、⑤AN2、⑥AN3。　　选择3或4节电池充电工作状态　　当电池组为3节电池时，引脚②CLT应连到引脚DVDD，同时将引脚⑥AN3与引脚⑦AN4连到一起，当电池组为4节电池时，引脚②CLT接地(即连到引脚⑦AN4)，AN3引脚接至电池组最下面一只电池的正极。　　欠电压保护　　当检测到任一节电池处于过放电状态时(低于欠电压阀值电位)，状态检测器同时关断2个MOSFET，使UCC3957进入休眠工作模式，此时UCC3957的耗电仅为3.5mA，只有当引脚③s，关断时间为10ms。　　电池连接不正

8、常保护　　UCC3957具有被充电电池盒内电池连接不正常的保护功能。如果和电池连接的引脚④AN1、⑤AN2、或⑥AN3连接不正常、断连接，UCC3957可以检测到并可预防电池组过充压。　　过电压保护与智能放电特性　　如果某一电池充电电压超过正常过充电阀值电位，则充电FETVT1关断，以防止电池过充电。关断一直保持到该电池电压降低到过充电阀值电位。在大多数保护电路设计中，在该过电压保护带(在正常值与过充电阀值之间，或反之，在过充电阀值与正常值之间)，充电FETVT1一直处于保护的完全关断工作状态，此时放电电流必须通过充电FETVT1的体二极管，该二极管