0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

电池快充技术解析

深圳市浮思特科技有限公司 2024-01-08 14:45 次阅读

尽管提升电池容量可以显著增加移动设备的使用期限,然而更快的充电时间实现则带来了一系列设计困境。

在如今的移动设备时代,电池续航时间已成为直接影响用户体验的重要因素。虽然节能技术的引入对续航时间有所提升,但并不能完全解决问题。考虑到移动设备功能的快速增长和功率需求的提升,原始设备制造商(OEM)已经开始通过提升电池容量来增长电池使用期限。

在使用大电流充电时,必须确保充电和放电的安全性。当充电电池是并联的时,还需要对阻抗和初始容量的不匹配问题保持警惕。

了解电池充电系统的关键组件即电量计和充电器的基础知识,以及分区电量计的重要性,是实现电池快充的关键步骤。电量计可以在主机端或者电池组中进行操作,它标记了电池的充电状态(SOC)、消耗时间以及充满时间等指标。

电量计在电池组中的优点在于,它需要非易失性存储器来储存电池信息Mosfet电源路径上监控充电/放电电流,并防止危险的发生。

充电器前面的降压转换器可以调节其输出电压,从而适应高压电源和大电流充电。这也最小化了电压降,从而减料充电Mosfet的功耗。

图片

电池组中电量计的安装使电池智能化,实现了先进的充电模式和功能。例如,电量计可以在其非易失性存储器中储存适合电池组电池的充电配置文件。这种方式可以从主机微控制器单元(MCU)中分离出充电操作,实现了MCU只需要管理来自电池组的ALRT信号,并根据接收到的警报类型增减降压转换器的输出电压。

充电器对大电流的使用以实现快速充电必须由OEM保证其安全。因此,智能快速充电器必须监控电池温度、环境/室温等多个关键参数,以便在安全和延长电池寿命的基础上,减少充电电流和/或降低终止电压。

图片

对于多个电池的并行充电,需要额外的管理。如果两个电池电压相差超过400mV,充电器必须防止交叉充电。仅在最低电池电量过低以至于无法支持系统负载的情况下,才可以在有限的时间内交叉充电。

图片

在电池充电过程中,将更大的电流推向电池必然会产生大量的热量。如果没有适当的管理措施,电池可能会过热,甚至在最坏的情况下,可能会发生热失控反应,从而导致电池爆炸。

图片

增加热量是充电电流增加的一个副作用,因此必须进行适当的热管理。防止电池过热的最简单的方式是减少充电电流,但这会延长电池的充电时间。这就是理想(快速充电)和现实(安全和维持电池寿命)之间的权衡。

另一种管理电池热量的方法是环境热休克补偿,这种方法根据周围环境温度动态调整电池充电电流。它需要支持补偿功能的充电器和能够提供实时环境温度反馈的传感器随着环境温度的升高,充电器可以减小电池充电电流,从而减少热量的产生。这种方法可以在适当的电流调整下,保持电池在更安全的温度范围内运行。

图片

然而,在实施这些热管理策略时,设计人员同时也必须考虑到电池的充电效率。这不仅包括电池接收到的实际能量,还包括充电电流和电池电压的动态调整,以优化充电过程并防止过度充电。

图片

为了实现电池的快速充电,充电器需要提供大电流,而电池需要能够安全地接受这些大电流。电池瞬态回应优化(BTO)是一种处理这个挑战的方法。使用这种方法,当电池电压达到某一特定阈值时,充电器可以瞬时减小电流供给,使电压回落。然后,充电器再逐渐增加电流,直到电压再次达到这个阈值,然后再次减小电流。通过这种方式,电池充电过程中的电流供应保持在电池的安全工作范围内。

到目前为止,电池快充的发展还处在快速迭代时期,电池快速充电实施面临诸多挑战,这包括设计灵活的充电系统,实施有效的热量管理策略,优化充电效率,保证电池的安全工作范围等等。要实现这些目标,我们需要深入理解电池系统的工作原理,并掌握一系列的电池管理技术。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 设备
    +关注

    关注

    2

    文章

    4509

    浏览量

    70645
  • 电池
    +关注

    关注

    84

    文章

    10576

    浏览量

    129718
  • 快充
    +关注

    关注

    10

    文章

    873

    浏览量

    33037
收藏 人收藏

    相关推荐

    图拉斯揭秘:低温技术原理与电池损耗真相探究

    。不少用户发现,新手机入手仅半年,电池健康度就跌破了90%,引发了广泛的关注和担忧。人们纷纷探寻问题的根源,最终将矛头指向了技术,认为低温
    的头像 发表于 11-04 11:11 492次阅读

    工作原理,解读什么是协议及协议芯片的应用

    随着手机的出现传统的慢模式已经满足不了我们对充电速度的要求,那么我们如何使产品也能使用上呢?下面我们来了解一下
    的头像 发表于 10-19 16:29 1025次阅读
    <b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b>工作原理,解读什么是<b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b>协议及协议芯片的应用

    QC芯片,因高效而兼容性好而成为手机标配的充电解决方案!

    传统充电方式,QC技术可以大幅缩短充电时间,提升用户的使用体验。 2. 智能化的充电控制: QC芯片内置智能识别算法,能够自动检测
    发表于 09-26 10:03

    PD的工作原理和结构组成

    产品具有高效、便捷的充电特点,给我们生活带来很多便利。如今,技术逐渐成熟,目前,这种技术
    的头像 发表于 09-13 09:17 1515次阅读
    PD<b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b>的工作原理和结构组成

    蓝牙音箱与PD协议

    随着科技的发展,蓝牙音箱已经成为我们生活中不可或缺的娱乐设备之一。与此同时,技术也日益普及,越来越多的设备支持Type-C接口PD协议
    的头像 发表于 09-07 11:00 435次阅读

    技术的演变与PW6606充电压诱骗芯片的应用

    随着科技的快速发展,移动设备对电能的需求日益增长,技术应运而生。从最初的USB A口快协议QC3.0、QC2.0,到TYPE C口的PD
    的头像 发表于 05-28 14:11 919次阅读
    <b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b><b class='flag-5'>技术</b>的演变与PW6606<b class='flag-5'>快</b>充电压诱骗芯片的应用

    电池企业在推动动力电池应用方面发力加速

    从宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、巨湾技研、欣旺达、蜂巢能源、瑞浦兰钧等电池企业推出的动力电池产品看来,
    的头像 发表于 05-19 10:17 784次阅读

    能用充充锂电池吗?锂电池可以吗?

    电池技术是当前电池技术研究的热点之一,它旨在通过提高充电速率来缩短
    的头像 发表于 04-28 16:10 2234次阅读

    如何测试电池技术的性能呢?电池测试方法及标准介绍

    随着移动设备的普及,电池技术也越来越成熟。电池
    的头像 发表于 03-15 18:01 2260次阅读
    如何测试<b class='flag-5'>电池</b><b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b><b class='flag-5'>技术</b>的性能呢?<b class='flag-5'>电池</b><b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b>测试方法及标准介绍

    电池有伤害吗 如何最大限度地减少电池的影响

    电池有伤害吗 如何最大限度地减少电池的影响 快速充电(也被称为
    的头像 发表于 02-19 10:01 1835次阅读

    技术会影响电池寿命吗?

    技术可能会对电池寿命产生一定的影响。虽然技术
    的头像 发表于 02-06 15:44 3994次阅读

    什么是协议芯片呢?

    ,对于提升充电体验、提高充电设备的使用效率具有重大意义。 二、技术的发展与需求 在过去的几年里,移动设备的屏幕越来越大,功能越来越丰富,这也带来了电池消耗的快速增加。因此,快速充电
    的头像 发表于 01-31 19:14 1472次阅读
    什么是<b class='flag-5'>快</b><b class='flag-5'>充</b>协议芯片呢?

    高压直流之后,为何续航不足?

    ,为什么高压直流充电后续航不足呢?本文将从电池充电特点、电池损耗、充电策略等方面详细解析。 首先,我们来看电池充电的特点。快速充电的关键在于将更多的电能迅速
    的头像 发表于 01-18 16:37 727次阅读

    电动车锂电池吗?锂电池与慢区别

    电动车锂电池吗?锂电池与慢区别  电动车
    的头像 发表于 01-10 11:23 4013次阅读

    pd和氮化镓区别在哪

    近年来,随着移动设备的普及和科技的不断进步,人们对于充电速度和电池续航能力的需求也越来越高。PD和氮化镓的出现,对于满足人们对于充电速度和电池效能的需求起到了重要作用。本文将从
    的头像 发表于 01-10 10:34 7486次阅读