解述NEC锂电池充电技术和智能化锂电池充电系统要点

摘要，一种存储电池是锂电池，主要作用为存储电能，在人们日常生活里常见的计算机、手机以及平板的电池基本上都属于锂电池。因为锂电池应用范围众多，进而造成此锂电池的充电技术极其复杂。

关键词：锂电池；充电技术；智能化；充电系统；要点

1、锂电池理论概述

现实生活里人们略知一二的锂电池，实则是在锂电池持续更新换代进程中由此衍生出的锂离子电池，通常还会把它称作二次锂电池，这次锂离子电池。这种普遍存在的二次锂电池平常较常用的正极所用材料是锂合金金属氧化物，然而负极所采用的材料却是石墨这种物质。这款电池危险性相较于以前的锂电池已然有所降低减少，只要把电压控制限定在4.2V里面以内，基本上根本不会出现发生危险情况。不过这个电池遭遇面对较大压力之时就会萌生有着危险，并且明确被禁止不准在飞机上使用。除开这种比较常见普遍的二次锂电池之外以外，市场当中还存有少量一些价格更高、质量更加优良优秀的锂金属电池。但因这种电池在技术要求方面的限制比较高，所以仅有少数的公司去生产这种电池。

2、锂电池充电技术与智能化锂电池发展历程

一种充电电池叫锂离子电池，它工作主要靠锂离子在正极与负极间移动，在充放电进程中，Li+于两个电极间往返嵌入和脱嵌，充电时，Li+从正极脱嵌，经电解质嵌入负极，此时负极处于富锂状态，放电时情况相反，一般用含锂元素材料作电极的电池，是现代高性能电池的代表 。

由锂电池发展而来的是锂离子电池（Li-ionBatteries），在介绍Li-ion之前，要先介绍锂电池，举例来说，以前照相机里使用的扣式电池属于锂电池，锂电池的正极材料是二氧化锰而非亚硫酰氯，负极是锂，当电池组装完成后便有电压无需充电，这种电池也能够充电，然而其循环性能欠佳，在充放电循环过程中易于形成锂结晶，进而造成电池内部短路，所以通常情况下这种电池禁止充电。

常用的智能充电器，是针对当下使用极为广泛的手机锂电池，它具备防电压功能，具备防热功能，还具备充电保护功能。从整体构成来讲，是以优质且简约的配件作为主要部分，并且配备有稳定的后台软件提供支持。于硬件这一方面，主要配置了单片机，具有充电控制电路，有电压转换的部分，还有光耦合隔离电路。在软件方面，通常以C语言作为基础，设计出稳定且可靠的详细程序编码，达成了经济、安全、稳定以及可靠的开发目标。

3、锂电池充电技术和智能化锂电池充电系统要点

3.1智能化锂电池系统构成与设计分析

涉及智能化的锂电池系统进行设计还有构成，主要能够划分成硬件设计以及软件设计这两个部分，当中，硬件设计主要涵盖单片机、显示模块、充电控制电路这三个部分，然而软件设计则能够区分成总程序设计、主函数程序、液晶配置程序等，在开展调整的过程当中，能够依据要求相应地采用不一样的配套硬件设备，一旦智能锂电池系统的设备所经过的电流出现过压情形，就会致使整个系统硬件遭受损害，。因而，负责设计的人员要针对每一条通道把电压以及电流进行源自数据的采集，之后还要展开分析，以此用来确保智能化锂电池的使用者的安全，进而把锂电池的电压等等控制在处于合理范畴的活跃范围之内。

3.2恒流恒压源设计

开关电源的主要电路是恒流恒压源设计，因此，为确保锂电池正常运转，需保证恒流、恒压源安全。在开展恒流、恒压设计进程中，为使该设计正常运转，应留意以下事项：其一，整个设计要做防雷处理，在实施防雷时，要关注压敏电阻的保护，压敏电阻能够在恒流、恒压源遭雷电击中时，耗去绝大部分电能，借此保护这个电路的安全。假设刚一开始，在恒流以及恒压源的设计里头，压敏电阻要是选用得不符合原本的规格要求，或者是出现了安装方面的问题，那么一旦遭遇雷雨天气，开关电源就极有可能因为所承受的外来压力过于猛进而引发火灾。除此之外，还需要特别注意恒定电流和恒定电压的电源必须得是正激模式才行。而且，当电流处于运转状态的这个过程当中，它的控制芯片所处的工作模式是 UC3842。这其中涉及的主要原因是，旨在让缓冲器能够同开关 MOS 管并接进行连接。接着说，当电流经过恒流以及恒压的电源之时，要降低了开关管电压，运用这种办法能够非常有效地防止二次穿击这种情况的发生。某些设计部分存在于恒流源 ，以及恒压源之中 ，还需要运用固定的材料 ，以此来确保电路能够正常运转 ，像输入滤波电路需要借助电感和电容去构成滤波 ，功率变换电路里绝缘栅极场效应管应当是MOSFET管 。

3.3反馈回路设计

于智能化锂电池系统里，反馈回路存在恒压型式跟恒流型式这两种设计。当中，智能化锂电池系统内反馈回路的恒压型式设计，像图1所呈现的那样，反馈回路是由运放以及光耦给构成的。在这个反馈设计里，要是 Uo 增大，于经过途中那 3 个电阻 R7、R8、R10 以及 VR1 进行分压之后，U1③脚的电压会升高，当它超过 U1②脚的基准电压时，U1①脚输出高电平，致使 Q1 导通，光耦 OT1 的发光二极管发光，光电三极管导通，UC3842①脚的电位相对变低，进而使得 U1⑥脚输出的占空比变小，U0 降低。当输出U0呈现出降低情况的时候，U1③脚的电压随之降低，在它降低至低于U1②脚的基准电压之后，U1①脚输出低电平，致使Q1处于不导通状态，光耦OT1的发光二极管不发光，光电三极管也不导通，UC3842①脚的电位相对升高，进而使得U1⑥脚输出的占空比加大，致使U0升高。在智能化锂电池系统当中，反馈回路的设计里，恒流型式和恒压型式类似，不过是通过继电器切换运放③脚到电流反馈 。

图1反馈回路原理图

3.4上位机软件设计

于智能化锂电池系统设计进程里着手硬件设计时，软件方面同样需展开设计。此系统的主要上机软件设计，乃充电控制以及充电数据处理分析软件。在这套系统中，充电控制软件要借助监测办法对锂电池的充电量予以记录，以此确保锂电池系统的电流电压信息能够及时反馈回去。至于充电数据处理体系软件，主要是为了更便利地观察分析数据，把电流等信息实施图形化处理，且方便用户借助软件直接下达锂电池组配命令 。冲电过程能被充电控制软件拿来做编译处理，软件编译可是通道充电的关键核心。这主要源于该软件这项功能，它给智能化锂电池系统充电过程分析帮了大忙，毕竟锂电池充电方式繁多，锂电池系统充电过程工作组成也极为多变，经该软件编译后，系统充电过程就被清晰地数据化。在上位机软件设计的充电控制里，对于智能化锂电池系统，软件给予了安全保护，在锂电池系统充电时，因断电或人为设置等，会出现电流输入中断，这种突然的中断充电会致使数据断接，安全保护会及时保存数据，且在该软件设置中，借助安全保护功能可让系统在电力恢复后自动连接 。具备数据处理功能的充电数据处理系统软件，其该功能能够进行查看操作，能够进行复制存盘，能够查看工作信息，能够查看充电事件，还能够进行数据打印，正是此功能使得智能化锂电池系统转化成了具体数据。

结束语

锂电池因储蓄电量多，且具备体积小等优势，从而成为了常用的供电设备。当下，锂电池已然形成了相应的智能充电系统，这对锂电池的发展起到了一定的促进作用。本文主要结合实际，分析了锂电池充电技术里的锂电池理论与充电方式，随后，针对智能化锂电池充电系统的结构设计展开了解析，特别是恒流、恒压源设计，反馈回路设计，上位机软件设计，期望能够借助本文对锂电池充电以及当下发展起来的智能充电系统予以归纳。