电池充电基础知识 如何选择恰当的充电器IC

日期: 2024-04-09 09:06:17|浏览: 34|编号: 44738

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电池充电基础知识 如何选择恰当的充电器IC

对任何可充电电池进行充电或再充电时都需要小心。 充电电池和电池组必须以正确的方式充电,否则可能会损坏。

如果镍镉电池充电正确,它们的使用寿命会更长,接受并保持完全充电水平。

充电不当或镍镉电池可能会导致寿命缩短,或者在某些充电特别不当的情况下,可能会导致火灾甚至爆炸。

幸运的是,NiCd、NiCd充电技术比较简单,市场上有很多适合这些电池和电池组的充电器。

镍镉电池充电

镍镉电池制造商在运输电池之前不会对其进行完全格式化,以防止电池在存储过程中性能下降。 因此,新电池使用前最好先慢慢充电。 这通常需要 15 至 24 小时。 这将确保每个电池具有相同的充电水平,因为它们在运输过程中以不同的速率自放电。

此外,新电池只有在经历多次充电/放电循环后才能发挥最佳性能。 通常,电池在五到十次充放电循环后应达到其指定的性能水平。

除此之外,大约 100 次或更多次充放电循环后可能会达到峰值容量,此后性能将开始下降。

这假设镍镉电池以所需的方式充电和放电,并且它们不会被滥用。

镍镉充电基础知识

与铅酸电池不同,镍镉电池使用恒流源充电。 它们的内阻很大,如果使用恒定电压,它们会吸收过多的电流,从而损坏电池。

通常,电池的充电速率约为 C/10。 换句话说,如果它们的容量为 1 安培小时,那么它们将以 100mA 的速率充电。 充电时间通常超过十小时,因为并非所有进入电池的能量都转化为存储的电力。

结果发现,在充电的第一阶段,直至充满约70%时,充电过程的效率接近100%。 此后它将下降。

快速镍镉充电

有时使用镍镉电池的设备需要使用快速充电技术。

通常充电以大约C的速率进行。然而,有必要确保NiCd充电操作正确并在充电完成后立即终止充电。

由于充电效率接近100%,直到充满电的70%左右,保持全速充电,因此充电效率随着温度的升高而降低。

研究发现,镍镉电池的快速充电也提高了充电效率。 在1C充电倍率下,标准NiCd的整体充电效率约为90%,充电时间仅一个多小时。

检测镍镉电池充电结束

无论使用慢速充电还是快速充电,确保任何镍镉电池都不会过度充电非常重要。 因此,需要能够检测充电结束。 有很多方法可以实现这一目标。

基本充电器:一些非常基本的镍镉充电器可以以大约 1/10 的成本购买。 它们不包括计时器,并假设用户在电池充电时移除充电。 这种模式根本不能令人满意,因为如果用户忘记,电池就会被过度充电并因此遭受损坏。 在充电开始之前也无法知道确切的充电状态。

经过时间/计时器:一些最基本的充电器假设电池需要充满电并且知道其容量,它们可以在给定的时间内充电。 这是一种简单直接的镍镉电池和电池充电方法。 这种充电终止形式的主要缺点之一是它假设电池在充电之前已完全放电。 为了确保电池正确放电,充电器可能会让电池经历放电周期。

这不是一种特别准确的电池和电池充电方法,因为它们可以保持的电量在其使用寿命期间会发生变化。 然而,这比没有任何形式的充电终止要好。

电压特性:电压特性 NiCd 充电器使用 NiCd 电池的电压特性来确定其在充电周期中的位置。

发现镍镉电池充满电后,端电压略有下降。 基于微处理器的充电器能够在终止充电过程时监控电压并检测充满电点。

这种 NiCd 充电终止形式通常称为负增量电压 NDV。 它在快速充电期间提供最佳性能,因为负增量电压点在快速充电期间更加明显。

温升:用于检测快速充电何时结束的技术是温度传感技术。 问题是这是不准确的,因为电池核心的温度比外围高得多。 对于正常充电速率,温升速率可能不足以进行准确检测。

通常使用 50°C 的温度作为截止温度。 虽然如果温度可以快速下降,短时间高于 45°C 是可以接受的,但任何长时间处于或高于此温度都会导致电池性能下降。

快速充电器已经提供了使用更先进技术的更全面的充电器。 基于微处理器技术,它们能够检测温度的变化率。 通常,当达到每分钟1℃的升温速率或达到最终预定温度(通常在50℃至60℃之间)时终止充电。

检测温升速率很重要,因为它决定了电池何时充满电以及进入电池的能量不会因热损失而转化为存储的能量。

这种方法的缺点之一是,将镍镉电池或电池重新插入温度感应充电器中,如果电池在未完全放电的情况下重新插入,则可能是快速充电器,可能会导致有害的过度充电,就像有人想要这样做一样确保电池已充电。

镍镉涓流充电

通常需要保持镍镉电池和电池充满电,并克服电池随着时间的推移而导致的自放电,从而导致它们立即无法使用。

充满电后,NiCd 可以通过涓流充电保持充满电状态。 通过向一个或多个电池施加约 0.05 C 至 0.1 C 之间的小电流,可以安全地实现这种涓流充电。这需要使用电流源,因为电池的实际电压可能会根据温度而变化。

通常,可能会对一个或多个电池施加较高的涓流充电,这可能会导致过热和一些损坏。

虽然通常需要对电池进行涓流充电以确保它们准备好运行,但如果担心电池寿命,让镍镉电池进行涓流充电超过几天并不理想。 时间。 最好在使用前将其取下并充电。

如果镍镉电池仔细充电,它们将能够长时间保持良好的性能。 据了解,一些镍镉电池已使用多年。 尽管容量必然会随着使用而减少,但它们可以保持长时间运行以提供良好的服务。

审稿编辑:李茜

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