充電技術(shù)
鎘鎳電池的充電器根據(jù)其技術(shù)完善程度可以分成很多種類,最簡(jiǎn)單的一種莫過(guò)于慢速充電器了,這種充電器一般是一個(gè)輸出電壓固定的直流變壓器,充電電流的大小取決于變壓器內(nèi)阻或者外加電阻的大小。
慢速充電對(duì)于鎳氫電池或鎳鎘電池是不利的,因?yàn)槌潆娺^(guò)程中不斷產(chǎn)生的熱量會(huì)加速電池老化。廉價(jià)的慢速充電器一般不會(huì)對(duì)充電電流進(jìn)行很好地濾波,因此對(duì)電池的損害要嚴(yán)重許多。
專為鎳氫電池和鎳鎘電池優(yōu)化設(shè)計(jì)的快速充電器在技術(shù)上要復(fù)雜得多,這種充電器一般設(shè)計(jì)有電流調(diào)節(jié)器、限壓保護(hù)電路和充電控制電路。充電控制電路能根據(jù)電池的溫度(和/或端電壓)計(jì)算充電時(shí)間和充電電流,進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)直到充電過(guò)程結(jié)束。
在判別電池是否充足電方面,目前有兩種標(biāo)準(zhǔn)算法,通常稱為“負(fù)電壓法”(-ΔV)和“溫度法”( ΔT)。要使用這兩種算法,充電電流必須不小于0.2C,這樣才能夠讓電池產(chǎn)生顯著的溫升或者電壓降,從而判別充電效果。(如圖1所示)
有人對(duì)傳統(tǒng)的鎳鎘電池充電器進(jìn)行改造,使之可以為鎳氫電池和/或鋰離子電池充電。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只要進(jìn)行很少的修改,鎳鎘電池的充電算法就可以用于鎳氫電池。
但是,要讓一種充電器同時(shí)適應(yīng)三種電池就不那么容易了。首先,它必須能通過(guò)某種方式(比如選擇開關(guān)、EPROM等)識(shí)別鋰離子電池;其次,采用更加精密的參考電壓源來(lái)設(shè)計(jì)限壓保護(hù)電路;第三,要使用連續(xù)電流-連續(xù)電壓充電算法(CCVV)。
因?yàn)榫哂泻笙蚣嫒菪?這種設(shè)計(jì)思路得到了普遍應(yīng)用,它既能讓人們享受到鋰基電池的性能優(yōu)勢(shì),又用安全的鋰離子電池替代了“性格暴躁”的鋰電池,為價(jià)格昂貴的鋰離子電池及其相關(guān)保護(hù)電路早日市場(chǎng)化掃清了障礙。
用鋰離子電池設(shè)計(jì)電源