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USB/PD充电器的充电过程

发布时间:2022.01.10 12:04 浏览次数:62
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USB充电器、PD充电器已经在我们的生活中随处可见,它们主要是用来给我们的电子设备进行充电,而设备里的电池类型大多都是锂离子电池。锂电池是目前应用非常广泛的电池,锂电池具有重复使用、可充电;成为便携式电子设备的理想能源,锂电池与其他电池相比,主要有以下特点:
1. 输出电压高:开路电压通常为3.6V,而镍氢电池和镍镉电池的开路电压为1.2V。
2. 存储容量大:储存能量密度大、能量大是锂电池的特性所在,以同样输出功率来说,锂电池的体积和重量不但比镍氢电池轻一半,体积也小20%。
3. 放电率:锂电池的充电速度很快,仅需要1~2小时就可充满电,达到最大能量状态;同时锂电池的漏电量极少,即使随意放置10天-60天后再拿出来使用时,一样能发挥电力、照常工作;锂电池的自放电率低,小于8%/月,远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40%。
4. 锂电池没有“机翼效应”,所以锂电池可以在未完全放电的条件下充电而不会降低其容量。但是如果锂电池已充足电还要继续充电(过充电)则会损坏电池。
USB充电器或者PD充电器对锂电池的充电过程中,电池的电压和充电电流都会随充电时间而发生变化。锂电池的充电需要控制它的充电电压,限制充电电流和精确检测电池电压。锂电池的充电特性与镍镉、镍氢的充电特性完全不同。锂电池可以在它的放电周期内任一点充电,并且可以非常有效的保持它的电荷,保持时间比镍氢电池长两倍以上,重量轻,其重量只有同容量镍镉电池的1/2,质量密度是镍镉电池的四倍。锂电池开始充电时,电压会缓慢上升,而充电电流逐渐减小,当电池电压达到4.2V左右时,电池电压基本不变,充电电流继续下降。
判断锂电池充电是否已经充满的方法是使用电流表检测它的充电电流,当它的充电电流下降至某一定值时结束充电。例如,锂电池的充电电流降到30mA(典型值为起始充电电流的5%左右)时结束充电,也可以测量锂电池的电压,达到4.2V后延时10-20分钟,在一定的延时后结束充电。通常锂电池都会配套一个精度较高的电池保护板或者电压检测电路,以防止锂电池过充电,锂电池的充电电压不要超过4.25V以上。

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