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充電控制IC充電方法

充電控制IC是對“二次電池”進行充電的IC,主要發揮以下作用:
・控制充電電流、電壓和功率
・異常狀態保護
・監控相關參數

充電控制IC會在監測電壓、電流和溫度這三個要素的同時,從安全和延長二次電池壽命等角度,進行與二次電池相匹配的充電控制。

二次電池的主要充電方法

恆流充電CC:Constant Current)
恆流充電是為了防止過電流充電而透過恆定電流對二次電池進行充電的方法。
(為防止二次電池的過電壓,也有採用低恆流充電或分階段改變電流進行充電的方法。)
恆壓充電CV:Constant Voltage)
恆壓充電是一種以恆定電壓進行充電以防止過充的充電方法。
充電電流在開始時較大,並會逐漸減小。
(為了防止二次電池溫升過高,還有先降低初始電壓,然後逐漸提升的充電方式。)
恆功率充電CP:Constant Power)
是一種在電壓較低的充電初期用大電流充電,隨著電壓逐漸升高充電電流逐漸減小的恆定功率充電方法。
恆流恆壓充電CCCV:Constant Current , Constant Voltage)
恆流恆壓充電是鋰離子電池等二次電池的典型充電方式。
是一種根據電池的電壓在以恆定電流充電的CC充電和以恆定電壓充電的CV充電模式之間切換的充電方式。
這是在ROHM充電控制IC中也採用的方法之一。

ROHM充電IC特性範例

ROHM充電IC特性範例

充電狀態充電控制方法電池狀態 
①預充電●開始充電
→用小電流充電
●電池電量耗盡,電壓低
●電池的電阻分量很大,不能用大電流充電
②CC充電●以設定的充電電流值進行恆流(CC)充電●電池電壓上升,電阻分量下降,可用大電流充電
③CV充電●切換到恆壓(CV)充電,用設定的充電電壓值充電●已達到設定的充電電壓,但受內阻影響電池內部的電壓偏低。
充電電流隨著電池內部電壓的升高而減少
④充電完成●當充電電流達到設定的終止充電電流值時,會繼續充電一段時間後完成充電。●儘量降低內阻對電池電壓的影響,完成充電
→完全充電

ROHM充電IC特性範例(充電線保持插入的狀態)

ROHM充電IC特性範例(充電線保持插入的狀態)

充電狀態充電控制方法電池狀態 
①再充電●再開始充電
→當電池電壓降到設定的再充電電壓值時開始充電
●隨著電池的使用,電池電量減少,電壓降低
②CC充電●以設定的充電電流值進行恆流(CC)充電●電池電壓上升,電阻分量下降,可用大電流充電
③CV充電●切換到恆壓(CV)充電,用設定的充電電壓值充電●已達到設定的充電電壓,但電池電壓尚低
④充電完成●電池電壓上升,當達到設定的終止電流值時完成充電●完全充電

二次電池的電壓在充電過程中逐漸升高。但是,如果施加的電壓過高,就會造成損壞。
CCCV充電可根據電池電壓狀態在防止過電流的CC充電和防止過電壓的CV充電模式之間切換,從而可延長電池壽命並提高安全性。

恆功率恆壓充電CPCV:Constant Power , Constant Voltage)
該充電方式是在電池電壓較低的充電初期採用恆功率充電模式,在快充滿電時切換為可防止過電壓充電的CV充電模式。
與CC充電不同,CP充電可以用與功率相匹配的大電流進行充電,因此可實現更高效的充電。
脈衝充電
一種透過向充電電流施加微小脈衝(頻率)來防止硫酸鹽化的充電方法。
當使用鉛酸電池時,會產生一種稱為“硫酸鹽化”問題,部分電解液變成不導電的硫酸鉛結晶並積聚在負極側。
如果發生這種情況,效率就會下降(如蓄電能力下降、內部電阻增加等)。
在這種情況下,使用脈衝充電方式可以很好地分解這種固體結晶,因此對於鉛酸電池來說,這種脈衝充電是有效的充電方法。
涓流充電
一種以微弱電流持續充電的方法,就像涓涓細流(Trickle)一樣。
雖然充電時間長,但具有在充滿電的狀態下連續施加微弱電流也不會對電池造成影響的優點。
這種充電方法非常適合為自放電量較大的鉛酸電池和不經常使用的應急備用設備的電池等進行充電。

包括上述主要方法在內,對二次電池進行充電有多種方式及其組合方法。
充電控制IC透過設置並控制這些充電電流、電壓和功率,提供適合每種二次電池的充電方法。

電池充電IC詳細介紹

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