Asas Pengecasan Bateri dan Profil Pengecasan

Pengecas Li- ialah peranti yang mengawal arus dan voltan pengecasan bateri, dan biasanya digunakan untuk peranti mudah alih, seperti telefon bimbit, komputer riba dan tablet. Berbanding dengan kimia bateri lain, bateri Li-ion mempunyai salah satu daripada ketumpatan tenaga yang paling tinggi, memberikan voltan yang lebih tinggi bagi setiap sel, boleh bertolak ansur dengan arus yang lebih tinggi dan tidak perlu dicas dengan aliran air apabila bateri dicas sepenuhnya. Selain itu, bateri Li-ion tidak mempunyai kesan ingatan, bermakna ia tidak "mengingat" kapasiti cas yang lebih rendah jika ia dicas sebelum habis sepenuhnya. Walau bagaimanapun, bateri Li-on mesti dicas dengan profil pengecasan arus malar dan voltan malar tertentu (CC-CV) yang dilaraskan secara automatik bergantung pada suhu dan tahap voltan bateri.

Profil pengecasan ialah aspek asas bateri Li{0}}, kerana ia menerangkan cara voltan dan arus bateri berubah semasa bateri dicas.

Bateri li-ion mengikut profil pengecasan yang agak biasa, diterangkan dengan lebih terperinci di bawah. Ambil perhatian bahawa jika IC pengecas menyediakan kebolehkonfigurasian, pereka bentuk mungkin boleh menetapkan ambang mereka sendiri untuk fasa ini. Ambang boleh dikonfigurasikan ini sangat berfaedah, memandangkan kebanyakan pengeluar bateri menetapkan ambang tertentu untuk tahap semasa cas maksimum yang berbeza. Kebolehkonfigurasian boleh memberikan lapisan keselamatan tambahan dengan melindungi bateri daripada-voltan dan lebih-keadaan suhu, serta lebihan beban, yang semuanya boleh merosakkan bateri secara kekal atau merendahkan kapasitinya.

Caj Trickle:

Secara amnya, fasa cas trickle hanya digunakan apabila voltan bateri berada di bawah paras yang sangat rendah (kira-kira 2.1V). Dalam keadaan ini, IC perlindungan dalaman pek bateri mungkin telah memutuskan sambungan bateri sebelum ini kerana ia dinyahcas dalam-dalam atau jika berlaku-peristiwa lebih semasa. IC pengecas menjana arus kecil (biasanya 50mA) untuk mengecas kapasitansi pek bateri, yang mencetuskan IC perlindungan untuk menyambung semula bateri dengan menutup FETnya. Walaupun pengecasan titisan biasanya berlangsung selama beberapa saat, IC pengecas harus menyepadukan pemasa yang berhenti mengecas jika pek bateri tidak disambungkan semula dalam tempoh masa tertentu, kerana ini menunjukkan bahawa bateri telah rosak.

Pra{0}}Caj:

Sebaik sahaja pek bateri telah-disambungkan semula atau berada dalam keadaan dinyahcas, pra-pengecasan bermula. Semasa pra{3}}cas, pengecas mula mengecas dengan selamat bateri yang habis dengan paras arus rendah yang biasanya C / 10 (dengan C ialah kapasiti (dalam mAh)). Hasil daripada pra-cas, voltan bateri perlahan-lahan meningkat. Tujuan pra-cas ialah untuk mengecas bateri dengan selamat pada arus rendah. Ini menghalang kerosakan pada sel, sehingga voltannya mencapai tahap yang lebih tinggi.

Caj Arus Malar (CC):

Caj arus malar (CC) juga dianggap pengecasan pantas, yang diterangkan dengan lebih terperinci di bawah. Pengecasan CC bermula selepas pra-cas, sebaik sahaja bateri mencapai kira-kira 3V setiap sel. Dalam fasa pengecasan CC, adalah selamat untuk bateri mengendalikan arus cas yang lebih tinggi antara 0.5C dan 3C. Pengecasan CC diteruskan sehingga voltan bateri mencapai tahap voltan "penuh" atau terapung, di mana fasa voltan malar bermula.

Caj Voltan Malar (CV):

Ambang voltan malar (CV) untuk sel Litium biasanya antara 4.1V dan 4.5V setiap sel. IC pengecas memantau voltan bateri semasa pengecasan CC. Setelah bateri mencapai ambang CV, pengecas beralih daripada peraturan CC kepada CV. Pengecasan CV dilaksanakan kerana voltan pek bateri luaran yang dilihat oleh IC pengecas melebihi voltan sel bateri sebenar dalam pek. Ini disebabkan oleh rintangan sel dalaman, rintangan PCB, dan rintangan siri setara (ESR) daripada perlindungan FET dan sel. Untuk menjamin operasi yang selamat, IC pengecas tidak boleh membenarkan voltan bateri melebihi voltan terapung maksimumnya.

Penamatan Caj:

IC pengecas menentukan masa untuk menamatkan kitaran pengecasan berdasarkan arus yang masuk ke dalam bateri yang jatuh di bawah ambang yang ditetapkan (kira-kira C / 10) semasa fasa CV. Pada ketika ini, bateri dianggap telah dicas sepenuhnya dan pengecasan selesai. Jika penamatan pengecas dilumpuhkan dalam IC pengecas, arus cas secara semula jadi akan mereput kepada 0mA, tetapi ini jarang dilakukan dalam amalan. Ini kerana jumlah cas yang masuk ke dalam bateri berkurangan secara eksponen semasa pengecasan CV (kerana voltan sel meningkat seperti kapasitor besar), dan ia akan mengambil masa yang lebih lama untuk mengecas semula bateri dengan peningkatan kapasiti yang sangat sedikit.

Arus cas sebenar pada bila-bila masa boleh lebih rendah daripada apa yang ditetapkan disebabkan oleh peraturan gelung, seperti had arus input, had voltan input, peraturan terma atau suhu bateri.