Was ist die Ladespannung und der Ladestrom der Lithiumbatterie?

Der Ladestrom und die Ladespannung der Lithiumbatterie variieren dynamisch, was durch die chemischen Substanzen der Lithiumbatterie selbst bestimmt wird. Daher ist es notwendig, die Leistung des Lade-IC gemäß den Ladeeigenschaften der Lithiumbatterie selbst zu konfigurieren, um eine korrekte, sichere und effiziente Verwendung der Lithiumbatterie zu erreichen. Der "Lithiumbatterieladestrom" im täglichen Ausdruck bezieht sich auf den Ladestrom der Lithiumbatterie in der Schnellladestufe während des Ladevorgangs. Als dynamischer Prozess wird der optimale Ladestrom der Lithiumbatterie tatsächlich in drei Stufen unterteilt. Der häufig verwendete lithium-batterie-Lade-IC wie TP4012A, TP8052, TP8056 wird im letzten Teil dieses Dokuments vorgestellt.

Leistungsbeschreibung mehrerer verschiedener Ladezustände

1. Standby-Status:

Der Standby-Status wird in folgenden Situationen behandelt:

A. Die Eingangsspannung ist niedriger als die minimale Betriebsspannung der Schaltung.

B. Die Batteriespannung ist voll aufgeladen.

C. Verwenden Sie den externen Schalter, um den IC gewaltsam auszuschalten und den IC-Ladevorgang zu stoppen.

Spannungs- und Stromeigenschaften im Standby-Zustand: Der Lade-IC hat keinen Ladespannungsausgang und der IC-Eingangsstrom ist uA-Pegel, wodurch der Schaltungsverlust verringert werden kann.

2. Vorladestatus: wie in der obigen Abbildung gezeigt. Der optimale Strom während des Vorladens: Wenn die Anfangs- / Leerlaufspannung der Lithiumbatterie niedriger als die Vorladeschwelle ist, durchläuft sie zunächst eine Vorladestufe. Für eine einzelne Lithium-Ionen-Batterie beträgt dieser Schwellenwert im Allgemeinen 3,0 V. In dieser Stufe beträgt der Vorladestrom etwa 10% des Stroms in der nächsten Stufe - der Konstantstrom-Ladestufe.

3. Konstantstrom-Ladezustand: Wie in der obigen Abbildung gezeigt, lädt der IC die Batterie mit dem von außen eingestellten maximalen Ladestrom, wenn die Batteriespannung höher als die voreingestellte Spannungsschwelle und niedriger als die maximale Spannung von 4,2 V ist Widerstand. Laden Sie die Batteriespannung auf, bis sie der maximalen Ladespannung (ca. 4,2 V) entspricht.

. Konstantstrom ist der beste Strom beim Laden: Der sogenannte Konstantstrom ist der Konstantstrom, der die Spannung an diesem Punkt in der Phase des Schnellladens allmählich erhöht. Der meiste Konstantstrom-Ladestrom wird zwischen 0,5 und 0,8 c eingestellt, was als 0,7 c verstanden werden kann, dh er kann in etwa zwei Stunden ohne Berücksichtigung anderer Faktoren gefüllt werden. Der Grund, warum ich mich für 0,7 c entschieden habe, ist, dass dieser Strom ein gutes Gleichgewicht zwischen Ladezeit und Ladesicherheit erreicht.

Einige Probleme, die im Konstantstrom-Ladezustand beachtet werden müssen:

In diesem Zustand befindet sich der IC im Zustand des maximalen Ladestroms und der Verlust ist auch das Maximum. Die Verlustberechnung der linearen Absenkung entspricht den VIN-VOUT-Zeiten IOUT. An dieser Stelle müssen wir auf die höchste Arbeitstemperatur des IC achten.

2. Aufgrund des durch den maximalen Ladestrom verursachten Anstiegs des Temperaturanstiegs reduziert der IC automatisch den maximalen Ladestrom. Deshalb fällt der Ladestrom bei Überhitzung ab.

4. Ladezustand mit konstanter Spannung: Wie in der obigen Abbildung gezeigt, ist die maximale Ladespannung gleich oder nahe an der Batteriespannung, wenn die Batteriespannung gleich oder nahe der Batterieladespannung erkannt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Lademodus eine konstante Ladespannung von 4,2 V und ein allmählicher Abwärtsladestrom. Wenn festgestellt wird, dass der Ladestrom weniger als 1/10 des maximalen Einstellstroms beträgt, wird der Ladevorgang gestoppt. Ladestrom während des Ladens mit konstanter Spannung: Wenn bei einem einzelnen lithium-ionen-akku der Akku einen bestimmten Spannungswert erreicht, wird er mit konstanter Spannung aufgeladen. Der Spannungswert beträgt im Allgemeinen 4,2 V. In diesem Stadium bleibt die Spannung unverändert und der Strom nimmt ab. Diese aktuelle Abnahme ist wiederum ein absteigender Prozess. Der meiste Lithiumbatterieschutz wählt 0,1 c als Abschlussstrom, was bedeutet, dass der Ladevorgang in den Endzustand übergeht. Sobald der Ladevorgang abgeschlossen ist, fällt der Ladestrom auf Null. In diesem Zustand muss auf das Problem geachtet werden, dass: Wenn der Akku mit einer hohen maximal eingestellten Spannung aufgeladen wird, kann er automatisch ausgeschaltet werden. Wenn sich der IC-Überspannungsschutzpunkt in einem abnormalen Batteriezustand befindet, kann er gleichzeitig automatisch gesperrt werden.

Lithiumbatterie das Herzstück des besten Ladestroms ist das Konstantstrom-Ladestromdesign. Wir möchten hier betonen, dass der bequemste Typ von Lithiumbatterie mit einem geeigneten Design von 0,5 ° C bis 0,8 ° C, wie z. B.: Die 1400 mAh-Kapazität (mAh) des iPhones Kapazität = Strom mA x Zeit h) Batterien, zum Beispiel, Apple hat sich für 0,7 C entschieden, dh der Apple-Ladestrom beträgt 1 a oder mehr, der größte Teil der Batterie liegt zwischen 0,5 C und 0,8 C, die Sie wählen können!

Der maximale Ladestrom der Lithiumbatterie wird streng von der Batteriestruktur bestimmt. Daher sind die Vorschriften verschiedener hersteller von lithiumbatterien nicht konsistent. Einige sind auf 0,6 ° C eingestellt, während die höchste Regelung für tragbare Lithiumbatterien 1 ° C beträgt.

Natürlich kann das derzeitige Design des Vorladens und des Ladens mit konstanter Spannung nicht ignoriert werden. Wenn bei diesen beiden Prozessen die Anfangsspannung nicht unter der Vorladeschwelle von 3,0 V liegt, findet kein Vorladevorgang statt. Im Allgemeinen gibt es vor und nach dem Konstantstrom-Ladevorgang einen Vorinkubations- und Bewegungswiederherstellungsprozess, der der langfristigen Verwendung von Lithiumbatterien förderlich ist.

Klassifizierung und Anwendung des IC-Lademanagements für Lithiumbatterien

IC-Klassifizierung des Batterielademanagements:

Entsprechend der Ladeschaltungsstruktur kann es unterteilt werden in:

1. Linearer Step-Down-Lademanagement-IC:

Haupttypen: TP4010, TP4011 TP4012, TP4013, TP4014, TP4015, TP4016.

Die Grundfunktion des linearen Abwärtsschaltens ähnelt der linearen Abwärtsschaltung von LDO.

Maximale Einstellung des wiederaufladbaren Stroms: Die Einstellung erfolgt im Allgemeinen über den Steckwiderstand der Konstantstromquelle und ist im Allgemeinen ein internes integriertes Leistungsgerät.

Hauptanwendungsfelder: MP3, MP4, GPS, PMP, PDP

2. Schalten Sie den Step-Down-Ladeverwaltungs-IC um:

Hauptmodell: TP8056, TP8052.

Es ist auch in synchrone und asynchrone Abwärtsspannung unterteilt.

Maximale Einstellung des wiederaufladbaren Stroms: Wird im Allgemeinen durch den in Reihe geschalteten Spannungsabfall der Widerstandsabtastung im Ladekreis bestimmt.

Hauptanwendungen: NOTEBOOK-Batterien mit großer Kapazität, NOTEBOOK-Batterien, alle Arten von Lithiumbatterien