智能锂电池充电器的设计与实现
2018-03-29范雪张爱良
电子设计工程 2018年2期
范雪,张爱良
(无锡工艺职业技术学院电子信息系,江苏宜兴214206)
传统铅酸蓄电池在电动车及机动车中应用范围最广,但其重量大、环保性差、充放电存在记忆性及易失水、漏液导致失效、耐用性差等缺点使其在使用过程中存在短板,因此,节能环保的锂电池已经有逐渐取代蓄电池的趋势[1]。文中针对中小容量型12 V锂电池设计一款智能充电器。
1 锂电池理论知识
锂电池充电最经典的理论是马斯三定律,目前,针对各种类型的锂电池充电器的设计都以此为基础进行研究[2]。其中,
1)对于任何给定的放电电流,蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比;
2)对于任何给定的放电量,蓄电池充电电流接受比a与放电电流Id的对数成正比;
3)蓄电池在以不同的放电率放电后,其最终的允许充电电流It(接受能力)是各个放电率下的允许充电电流的总和。
综合上述3点,可以得出如图1所示曲线,随着充电时间的推移,电池饱和度增加,可接纳的充电电流也随之下降,直到充电电流降至设定阈值后,进入维护充电或脉冲充电过程,对充电器进行点滴补偿,直至电池完全充满。图1为锂电池的充电性能曲线。

图1 锂电池充电性能曲线
2 锂电池充电器软件设计
2.1 锂电池充电器设计分析
由于锂电池与铅酸蓄电池的化学性能有极大的不同,因此,对同样容量及额定电压的锂电池与蓄电池,充电电流、充电电压、充电效率及充电时间等性能有极大区别。……
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