基于单片机的智能型充电器设计

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1.1.2 常见充电电池特性及充电方式

电池充电是通过逆化学反应将能量储存于化学体系中实现的，由于所用化学物质不同，电池的特性有所差异，充电方式也略有不同。

电池的安全充电现代快速充电器（即可以在不到 3 小时、通常为 1 小时内充满电的电池）需要能够准确测量电池电压、充电电流和电池温度，以便对电池充满电，同时避免因过度充电而造成损坏。

充电方法：SLA电池和锂电池的充电方式为限流恒压法；NiCd电池和NiMH电池的充电方式为恒流法，停止充电的判断方法有多种不同。

最大充电电流最大充电电流与电池容量有关。最大充电电流通常以电池容量的数值表示。例如，如果电池容量为 750 mAh，充电电流为 750 mA，则充电电流为 1C（电池容量的 1 倍）。如果涓流充电时的电流为 C/40，则充电电流为电池容量除以 40。

过热电池充电是将电能传输给电池的过程，能量以化学反应的形式储存起来，但在电池中并不是所有的电能都转化成化学能，一部分电能转化成热能，使电池发热。当电池充满电后，如果继续充电，所有的电能都会在电池中转化成热能，这会导致电池在快速充电时迅速升温，如果不及时停止充电，就会对电池造成损害。因此，在设计电池充电器时，监测温度并及时停止充电非常重要。

现代消费电器使用四种主要类型的电池：

• 密封铅酸电池 (SLA)

• 镍镉电池 (NiCd)

• 镍氢电池 (NiMH)

• 锂电池（Li-Ion）

需要有关这些电池的背景知识才能正确选择电池和充电算法。

密封铅酸电池 (SLA) 密封铅酸电池主要用于成本比空间和重量更重要的应用，例如 UPS 和警报系统的备用电池。SLA 电池以恒定电压充电，并限制电流以防止在充电过程的早期阶段电池过热。只要电池单元电压不超过制造商的规格（通常为 2.2V），SLA 电池就可以无限期充电。

镍镉 (NiCd) NiCd 电池现在被广泛使用。它们的优点是相对便宜且易于使用；缺点是自放电率高。典型的 NiCd 电池可充电 1000 次。主要故障机制是极性反转。电池组中第一个完全放电的电池会反转。为防止损坏电池组，需要连续监测电压。一旦电池电压降至 1.0V，必须关闭。NiCd 电池采用恒定电流充电。

镍氢电池 (NiMH) NiMH 是手机、手持相机等轻型手持设备中使用最广泛的电池。这种电池的容量比 NiCd 电池大。由于过度充电会导致 NiMH 电池失效，因此准确测量充电过程并在适当的时间停止充电非常重要。与 NiCd 电池一样，电池会因极性反转而损坏。NiMH 电池的自放电率约为 20%/月。与 NiCd 电池一样，NiMH 电池也采用恒定电流充电。

锂电池 (Li-Ion) 与本文所述的其他电池相比，锂电池具有最高的能量/重量比和能量/体积比。锂电池以恒定电压充电，并限制电流以防止在充电过程的早期阶段电池过热。当充电电流降至制造商设定的最小电流时，充电停止。过度充电会损坏电池，甚至爆炸。

流程图

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