鋰離子/聚合物電池充電方法

鋰離子/聚合物電池的充電計(jì)劃取決于電池的數(shù)量、設(shè)備和電源類(lèi)型。重要有三種充電方式:線(xiàn)性充電、Buck充電和SEPIC充電。

2.1線(xiàn)性規(guī)劃

當(dāng)充電器的輸入電壓大于充滿(mǎn)的電池加上足夠間隙后的開(kāi)路電壓時(shí)，最好采用線(xiàn)性規(guī)劃，特別是1.0c的快速充電電流不大于1A時(shí)。例如，MP3播放器通常只要一塊電池，容量從700毫安到1500毫安不等，開(kāi)路電壓為4.2v。MP3播放器通常由AC/DC適配器或USB端口供電，并供應(yīng)常規(guī)的5V輸出。此時(shí)，線(xiàn)性計(jì)劃充電器是最簡(jiǎn)單、最強(qiáng)大的計(jì)劃。圖2為鋰離子/聚合物電池線(xiàn)性充電方法，其基本結(jié)構(gòu)與線(xiàn)性調(diào)壓器相同。

*線(xiàn)性計(jì)劃充電器-雙輸入Li+充電器和智能電源選擇MAX8677A

MAX8677A是一款雙輸入U(xiǎn)SB/AC適配器線(xiàn)性充電器，內(nèi)置SmartPowerSelector，適用于單鋰離子電池供電的便攜式設(shè)備。充電器集成了電池和外部電源充電和負(fù)載切換所需的所有電源開(kāi)關(guān)，因此不要外部MOSFET。MAX8677A適用于智能手機(jī)、pda、便攜式多媒體播放器、GPS導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)等便攜設(shè)備。

MAX8677A可以使用單獨(dú)的USB和AC適配器電源輸入，也可以使用這兩種輸入。當(dāng)連接外部電源時(shí)，智能電源選擇器允許系統(tǒng)不連接電池或可以連接深放電電池。智能電源選擇器主動(dòng)將電池切換到系統(tǒng)負(fù)載，利用系統(tǒng)未使用的輸入電源對(duì)電池充電，充分利用有限的USB和適配器輸入電源。所有要的電流檢測(cè)電路，包括集成電源開(kāi)關(guān)，都集成在芯片上。直流輸入電流限制可調(diào)至2A，直流和USB輸入均可支持100mA、500mA、USBsuspend等形式。充電電流可調(diào)至1.5a，支持大容量電池。MAX8677A的其他功能包括熱調(diào)節(jié)、過(guò)壓維護(hù)、充電狀態(tài)和故障輸出、電源監(jiān)控、電池?zé)崦綦娮璞O(jiān)控和充電計(jì)時(shí)器。MAX8677A是一款節(jié)省空間、增溫的4mm×4mm、24針TQFN封裝，可在-40~+85℃的膨脹溫度范圍內(nèi)工作。

2.2buck開(kāi)關(guān)計(jì)劃

當(dāng)1.0c充電電流大于1A，且輸入電壓可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電池的全溢流開(kāi)路電壓時(shí)，Buck可能是更好的選擇。例如，在基于硬盤(pán)的PMP中，通常使用單電池鋰離子電池。全齊平開(kāi)路電壓為4.2v，容量從1200毫安到2400毫安不等。目前，PMP一般采用車(chē)載充電，輸出電壓范圍為9V~16V。輸入電壓和電池電壓之間的高電壓差(最小4.8v)導(dǎo)致線(xiàn)性計(jì)劃降低功率。這種低功率，再加上大于1.2a的1C快速充電電流，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的冷卻問(wèn)題。為了防止這種情況，使用Buck計(jì)劃。圖3是鋰離子/聚合物電池充電器方法示意圖，基本結(jié)構(gòu)與Buck開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器相同。

2.3SEPIC(升壓和降壓)切換計(jì)劃

在一些使用三個(gè)甚至四個(gè)鋰離子/聚合物電池的設(shè)備中，充電器的輸入電壓并不總是大于電池電壓。例如，一臺(tái)筆記本電腦使用的是三芯鋰離子電池組，其全開(kāi)路電壓為12.6v(4.2vx3)，容量為1800毫安至3600毫安。輸入電源可以是輸出電壓為16V的AC/DC適配器，也可以是輸出電壓在9V到16V之間的carkit。顯然，線(xiàn)性和降壓都不能給電池充電。這是通過(guò)SEPIC程序完成的，它在輸出電壓高于電池電壓和輸出電壓低于電池電壓時(shí)運(yùn)行。