Od wstępnego ładowania do pełnej mocy: Pięć etapów bezpiecznego ładowania baterii litowych

• Monitorowanie gorączki jest najwyższym priorytetem.

• Ładowanie baterii litowych wykorzystuje pięć etapów zapewniających bezpieczeństwo: preładowanie, kontrola termiczna, stały prąd, stałe napięcie oraz monitorowanie zatrzymania

1. Druga linia ochrony – bezpieczeństwo przede wszystkim

2. Przetwarzanie wstępnego

Dlaczego ładowanie baterii wymaga etapu wstępnego przetwarzania?

Zanim wyjaśnimy sytuację , musimy wyjaśnić obiektywne założenie:

Z punktu widzenia układu sterowania ładowaniem: na zacisku baterii występuje bardzo niskie napięcie (około 2,5 V), które nie mieści się w normalnym zakresie napięcia baterii (3,2 V ~ 4,2 V).

W tej chwili mamy trzy możliwe sytuacje :

• Nie podłączono pojedynczej komórki litowej 4,2 V, tylko coś nieznanego.

• Obwód łączący lub bateria jest uszkodzony, a napięcie jest niezwykle niskie.

• (｡･∀･)ﾉﾞHej, ta głupia bateria jest całkowicie rozładowana~

Ale jako układ ładowania nie mógł być pewien, mógł jedynie spróbować.

Układ ładowania najpierw spróbuje podać bardzo mały prąd (10% normalnego prądu lub około 10 mA). Jeśli podłączona jest bateria litowo-jonowa i jej stan jest normalny, napięcie na końcach baterii powinno powoli i ciągle rosnąć, aż osiągnie minimalne napięcie ładowania baterii.

Dlaczego należy ładować powoli w fazie wstępnego ładowania?

Jednokomórkowa bateria litowo-jonowa o bardzo niskim stanie naładowania ma większy opór wewnętrzny

Rezystor przy normalnym ładowaniu

Zgodnie ze wzorem na moc

P = I² × R

• P to moc cieplna

• I to prąd przepływający przez opór wewnętrzny

• R to opór wewnętrzny

O tym wie oczywiście chip ładowania.

Utrzymywanie bardzo niskiego prądu → utrzymywanie bardzo małego wydzielania ciepła → zapewnienie bezpieczeństwa baterii

Dlatego też niektóre telefony komórkowe nie mogą zostać włączone po długim czasie nieużywania, albo trzeba je ładować dwa lub trzy godziny, zanim się uruchomią!

Pomalu napięcie końcowe baterii wzrasta do stabilnego poziomu, zanim przejdzie do następnego etapu i rozpocznie normalne ładowanie.

 

3. Kontrola temperatury

Gdy napięcie baterii wzrośnie do zakresu normalnego, chip podejmie próbę ładowania przy ustawionym maksymalnym prądzie. Zgodnie ze wzorem na moc, początkowe nagrzewanie jest bardzo szybkie i może osiągnąć bardzo wysoką temperaturę w krótkim czasie.

W tym czasie chip ładowania dokonuje oceny na podstawie temperatury baterii:

• Bateria przegrzana → zmniejszenie prądu ładowania

• Temperatura baterii jest normalna → stopniowe zwiększanie wartości prądu → osiągnięcie ustawionej wartości prądu

W miarę postępu ładowania, opór wewnętrzny baterii stopniowo maleje.

Zgodnie ze wzorem na moc

P↓ = I² × R↓

Moc grzewcza również maleje, a prąd może być bezpiecznie powoli zwiększany, aż opór wewnętrzny stanie się pomijalny.

 

4. Ładowanie przy stałym prądzie z podwyższeniem

Układ scalony do ładowania baterii litowej będzie ładował zgodnie z ustawioną maksymalną wartością prądu. W tym czasie napięcie ogniwa baterii będzie stopniowo wzrastać, aż napięcie baterii zbliży się do 4,2 V.

Ten etap potrwa długo, aż do osiągnięcia 4,2 V i przejścia do następnego etapu.

 

5. Ładowanie przy stałym napięciu i zmniejszającym się prądzie

Gdy ogniwo baterii osiągnie 4,2 V, prąd ładowania będzie stopniowo spadał, aż osiągnie 10%.

 

6. Zakończenie ładowania

Wreszcie, gdy prąd ładowania spadnie do prądu odcięcia, należy zatrzymać ładowanie. Nie przerywaj, gdy prąd ładowania osiągnie 0! Oznacza to, że akumulator jest już przeładowany. Celowe niedoładowanie jest konieczne, aby wydłużyć żywotność baterii.