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aya0091
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加入日期: Apr 2017
文章: 2,836
引用:
作者darkangel
我也不是專家,當初我做充放電驅動程式,
電路是由電源部門工程師協作的,
他有提到快充的設計其實不是固定電流,
因為電池的物理化學效應是固定的,
也就是我提到的有一個曲線在,
如果有看過電池 datasheet 通常都會有把曲線畫給你看,
平常充電狀態是 brust mode,快充滿時會變成 pluse mode,
也就是一段一段給,所以有人會發現充到 9x% 很快,
但從 9x% 充到 100% 就會變慢,
因此有時候充電其實充到 9x% 就夠了。
當然我有一陣子沒碰電池驅動程式,也許現在有更先進的方式也不一定,
但電池的物理化學特性應該差不多就這樣,
無論是不是快充,最終都是要看電池本身的乘載能力而定。

這邊有詳細說明,總之電池越滿越難充
https://makerpro.com.tw/2019/03/the...um-ion-battery/

規格書上告訴我們充電的方式是「CC-CV Std. 1510 mA 4.2 V 3 小時」,讓我們好好來研究這句話的意思。

前面説過,充電電流是由充電器和電池之間的電壓差,以及電池的内阻決定的。因此當電池的電壓還很低時,我們要降低充電器的電壓,以避免電流超過 1510 mA。實務上這樣的充電器會用一個限流電路或是電流源來達成。這就是這個規格中「CC」的意思:Constant Current。

但隨著電池的電壓漸漸增高,若要維持同樣的充電電流,充電器的電壓也要跟著調高。但這裡有件很重要的事:加在鋰電池上的電壓絕對不能超過它的電化學反應電動勢 ,以鋰離子電池來説這個電壓通常是 4.2 V。如果你加在電池上的電壓超過 4.2 V,會讓鋰離子電池中的鋰離子在電極表面還原成鋰金屬,這個效應稱爲鋰離子電池的「電極金屬化」,會嚴重破壞鋰離子電池的容量和功能。

實務上只要加在鋰離子電池的電壓達到 4.3 V,就已經可以在電池的電極表面觀察到大量的鋰金屬化現象,使得電池容量受損。當電壓超過 4.45 V 時,幾乎會完全損壞電池。

因此,在我們對鋰離子充電時,必須嚴格限制加在電池上的電壓不能超過 4.2 V,這一點非常、非常、非常重要。

綜合以上對充電電流和電壓的限制,對這顆 UR18650A 電池充電,我們需要一個「電壓上限 4.2 V 的 1510 mA 限流電路」。當電池的端電壓小於 4.2 V 時,這個限流電路會調整輸出的電壓,將電流限制在 1510 mA 以下,這時稱之爲定電流(Constant Current)充電模式,也就是規格書上提到的「CC」。

隨著電池裡面的電越來越多,電池的端電壓漸漸上升,充電器要維持 1510 mA 充電電流所需要輸出的電壓也會越來越高。假設電池的内阻是 0.1 Ω,要維持 1510 mA 的充電電流,充電器的輸出電壓就要比電池高出:

V = IR = 1.51×0.1 = 0.151(V)

當電池的電壓高於 4.05 V 以上時,如果我們還要維持這個充電電流,所需要的充電電壓就會超過 4.2 V,會造成電池的損壞。因此當限流電路所需要的電壓超過 4.2 V 時,我們就將它限制在 4.2 V,而不再企圖維持恆定的充電電流。這時候就進入定電壓(Constant Voltage)充電模式,也就是規格書上提到的「CV」。

在 CV 模式中,隨著電池的端電壓越來越高,充電器與電池之間的壓差會越來越小,因此流入電池的充電電流也會越來越小,這時充電的速度就會越來越慢。這就是爲什麽手機從 10% 充到 80% 的速度很快,但是從 80% 充到 100% 的速度明顯慢下來的原因。
舊 2020-08-02, 02:52 PM #8
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