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    美律電子教你如?何?選?擇?可?充?電?池

    發布時間:2014/5/27 點擊:2030 字體大?。?span onClick="javascript:fontSize('news_content','12px')">小 返回

    充電從充電電流來分,有快速充電和慢速充電的區別。從充電方式來看,有恒流充電和脈沖充電的區別。很多人都有這樣的問題,究竟是快充好還是慢充好。那我們先來看看什么是快充而什么是慢充。    
    以一節電池的標稱容量為1C,在0.1-0.2C的充電電流為慢充,>0.2C的為快充,>0.8C的為超快速充電,<=0.05C的則是涓流充電。以一節1400MAH的鎳氫電池為例,充電電流在140MA- 280MA之間的為慢速充電,而同樣280MA的充電電流,對一節700MAH的電池則
    就是快充。由此可見,快充還是慢充是個相對的概念,和電池本身的容量有極大的相關。    再回到前一個問題,究竟是快好還是慢好?!其實這也沒有固定的答案。很多人都認為慢好,認為快充會傷害電池??斐鋾﹄姵孛??答案是肯定的,但原因并不是很多人所想的“大電流充電傷害電池”。大電流充其量是幫兇,真正的原因是發熱,由于大電流而引起的發熱。過高的溫度對電池壽命有很大的影響。所以說大電流并不可怕,頭疼的是怎樣來解決發熱的問題。    
    說到這里,就要引入恒流充電和脈沖充電的概念。在慢充時,基本上所有的充電器都采用了恒流的充電方法,這樣電路設計比較簡單,容易實現。而由于充電電流在慢速范圍,并不會引起電池過熱的問題。到了用快速電流充電的問題上,再使用恒流方式,無疑無法避免電池過熱的問題,因此恒流的方法就被摒棄。取而代之的是脈沖方式,從波形上就可以看出,充電電流的輸出不是直線,而是正弦波。波峰時,電流最大,然后馬上進入波谷,幾乎是沒有電流。這樣設計的目的是為了讓電池有一個恢復時間,從而減少大電流產生的熱量,使電池發熱控制在一個可接受的水平?,F在市場上看到的百余元左右的快速充電器,基本都采用這個方法。而且這類充電器還采用了電壓斜率判斷法或delta判斷法來判斷電池是否充滿,一旦充滿就自動轉入涓流充電,以免超過時間后大電流對電池造成傷害。 
    采用脈沖方式來制作快速充電器是不錯的解決方法,但對于有些變態的要求,比如1小時快速充電器,這時要采用大于1C的超高速充電電流來進行充電,脈沖法就力不從心了?,F在國際上采用的基本都是脈沖法加去極化反應結合的方式。簡單的說,就是在脈沖法的基礎上,當一個正弦波的上半部完成后,插入一個短暫負電壓的余弦波,來抵消過大的電流產生巨大熱量(極化反應),從而將電池熱量控制住。這種方法一般只有在比較專業的充電器,例如航模玩家所用的專業充電器上使用。這類充電器往往可以做到用2C-3C的電流對電池進行充電。 
    一.如何選擇可充電池  掌握四項要點: 
    ② 高容量。容量越大,持續使用時間越長。 
    ②耐快充。電池耐快充性能越好,越能承受較大充電電流,優質電池能承受1.5小時即1C充電速率,可采用快充、急充較高充電速率,用較短時間充足電池,使用快捷。 ③自放電小。它反映電池保持容量的能力,自放電越小,存放期越長,即用性好。 
    ④循環壽命。指電池充放電次數,鎳鎘鎳氫電池標稱500-1000次,與電池品質和充放電條件有關,優質電池在正確使用條件下循環壽命甚至可達5000次以上。 二.如何選擇充電器  掌握以下要點: 
    ①充足程度。充足電池是充電器的主要功能,達到什么程度,20%、50%、70%、90%、還是100%,它反映電池容量的利用率。2000mAH鎳氫電池充電50%只相當于1000mAH電池。 ②通用性。充電器適用電池容量范圍反映了通用程度,適用范圍較小的充電器,當用戶有早先容量較小的電池或新購更高容量電池時,常需購買多個充電器。通用性強的充電器甚至只需一個就能適應很大電池容量范圍,不但能適用于早先、目前電池容量,還能適應將來更高容量電池。   
    ③控制方式。人工控制充電時間,實際使用中常會疏忽而過充電,全自動控制充電對用戶極為方便。 
    ④快充性能。充電器提供快充或急充電流,用較短時間充足電池,使用快捷。 ⑤充電電源。鎳鎘鎳氫電池應選用恒流源充電器。 
    ⑥日充電容量。充電器24小時最大充電容量反映了充電能力。100mA充電電流、充2節電池的充電器,日充電容量為3200mAH,100mA充4節電池的充電器,日充電容量為6400mAH,300mA充4節電池的充電器日充電容量可達20000mAH,日充電容量越高充電能力越強。 三.如何知道電池容量  
    測量電池容量是檢驗電池質量和充電器效能的主要指標。普通用戶也能較為準確測知電池容量,用手電筒測量電池容量是一種簡便方法。測量前應將電池容量充足??捎脝喂澥蛛娡玻ǘ澥蛛娡惨部梢裕┳鞣烹娖?,手電筒燈泡電流0.3A即300mA,如用600mAH 5號鎳鎘電池可連續放電2小時,1800mAH 5號鎳氫電池可連續放電6小時,以此類推,充電容量均達100%。如果1800mAH 5號鎳氫電池連續放電3小時,說明電池充電容量僅為50%。電池容量測量的準確度取決于燈泡工作電流的準確度。其他電池電器,只要知道工作電流就可作放電器測量電池容量,測量的準確度取決于電池電器工作電流的穩定性。例如某索尼數碼相機拍照工作電流1300mA,用二節充足的2300mAH鎳氫電池可連續工作6300秒,如果每隔6秒拍一張,可拍一千張以上。該相機照片瀏覽工作電流300mA,用二節充足的2300mAH鎳氫電池可連續瀏覽7.5小時。 
    可充電電池和充電器基礎知識 
       日益發達的便攜式電子產品對可充電電池的容量和循環壽命等性能要求越來越高. 目前常用的有四大類, 鎳鎘電池和鉛酸免維護電池(簡稱SLA)這兩類在上世紀六十年代已經普遍推廣, 鎳氫電池和鋰離子電池(含鋰聚合物電池)這兩大類是近十年才大量商業化使用. 這四大類電池各有所長, 下表給出了一個基本參考, 不同電池生產廠家的具體數值可能有較大差別, 使用時咨詢生產廠家, 表中的數據僅供比較參考使用。  
    (表中C為電池的標稱容量, 單位為AH(安時),A表示充電恒流電流.)  
    比較項目 
    鉛酸免維護電池 鎳鎘電池(NICD) 鎳氫電池(NIMH) 鋰離子電池
    (LI-ION)  能量密度
    (Wh/kg) 
    30  40  60  100  循環壽命(次) 300  800  500  800  工作溫度 (°C) 0~35  0~45  0~40  0~50  最大充電電流(A) 
    0.25C  2C  1C  1C  充電方式  
    恒流后恒壓 
    恒流 恒流 恒流后恒壓 充電時間 (小時) C/A + 2 hours 
    C/A + 20%  
    C/A + 20%  
    C/A × 2  
    人們當然希望充電器能在短時間內充電完成, 但是由于電流大且控制難, 這在成本和技術方面都有一定程度的代價付出. 如果使用條件允許, 選用10~14個小時左右充電結束的夜晚慢充型充電器會有價格低,體積小巧等優點.  

     

     


     
     對于在線并連使用的SLA電池,充電方式建議選用2.27V/單元(對應12V電池為13.7V)恒壓充電, 這種方案既不會過充電池, 也有利于穩定設備電壓. 對于要經常離線充放電使用SLA電池的場合, 應該使用先0.2C恒流, 再2.45V/單元恒壓, 電池充好后即時進入2.27V/單元恒壓的"三段式"充電方法. 整個充電時間約為8 到10小時.  
     NICD電池允許有一定電流的過充, 因此選用0.1C電流的簡單恒流源充電器可謂經濟實惠.  
     NIMH電池對過充電較為敏感, 即使用0.1C的電流, 如果充電超過14個小時或對已充好的電池再繼續充幾個小時, 對電池的壽命都有較大損害. 電池充好時應及時關斷電流或將充電電流降低到0.02C以下是非常重要的, 即使對0.1C的夜間慢充型NIMH充電器也是如此.  
     最大充電電流達到2C左右的智能型快速充電器已經有很多成功案例. 這類充電器一般都必須在充電進程的各階段隨時監測電池電壓、溫度等參數,當電池快要充滿電時自動降低充電電流倍率,這樣可以將電池過充電引起的過溫過壓風險降到最低。  
      NICD和NIMH兩類電池的充電特性非常相似,只是NIMH電池在充電過程中發熱更多一些、峰值電壓更不明顯一些。這兩類電池在快速充電時都采用下面幾種條件之一來作為快充電終止的條件:包括電壓上升斜率(dV/dt)、電壓負增長(-dV)和電池溫度上升斜率(dT/dt)。還有三個條件是設置為異常保護條件下進行動作的:最高電池溫度、最高電池電壓和充電器內置定時器。要實現這些監測和智能切換動作,肯定要帶來充電器成本上升,但是如果沒有這些措施,電池將面臨著容量下降、循環壽命降低甚至漏液爆炸等安全隱患。  
     LI-ION和SLA電池的充電方式較為相似,都要求先恒流再恒壓,區別是鋰離子電池對充電恒壓階段的電壓精度要求較高(<1%)。由于鋰電池的安全性是一個致命的隱患,因此要求在充電結束控制和保護方面要特別小心。對于不同的應用場合,鋰離子電池包都會內置有相應的充放電保護電路, 以便更安全的保護電池不發生以外.

    上一條: 可充電池在平時的使用中應該怎么維護
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