電池充電器原理2023詳細攻略!(持續更新)

Posted by Ben on June 13, 2022

電池充電器原理

其基本功能為監測電壓,充電 / 放電電流和電池溫度,並估計電池荷電狀態 (SOC) 及電池的完全充電容量(FCC)。 有兩種典型估計電池荷電狀態的方法:開路電壓法(OCV)和庫侖計量法。 另一種方法是由RICHTEK所設計的動態電壓演算法。 多數用於單節鋰離子電池的線性充電器是以 5V 的電壓供電,很適合容量在 1Ah 之內的電池使用。 這種情況就必須選擇切換式充電器 (通常採用 Buck 架構)。 電池充電器 (Battery Charger IC) 能為應用中的電池提供其所需的正確充電電流及充電電壓。

也曾有行動電話、筆記電腦的鋰電池冒煙、起火、爆炸等案例(大部份多由不當使用或劣質電芯肇因)。 鋰離子電池的自放電,狀況最差時,飽電下在室溫25℃環境中每三個月約失去總容量20%。 [1]然而先進的鋰離子電池製程技術可以克服這項缺點,安全性也提高,但其成本相對較高。

電池充電器原理: 安全充電

RT9428是WL-CSP-8B 1.6x1.52(BSC)的封裝和RT9420則是WDFN-8L 2x3的封裝。 即使電池未運作,自放電的過程也會產生氫氣,因此務必在通風良好處存放或操作電池。 然而,如果所在地氣候寒冷,CCA 數值就是選擇電池的重要考量。

因為目前尚未發現能夠在室溫條件下有效運送鋰離子的聚合物,所以大多數的「塑膠封袋」鋰離子/ 鋰聚合物電池事實上都是結合凝膠體和聚合物的混合型電池。 鎳鈷鋰電池是鎳鋰電池和鈷鋰電池的固溶體(綜合體),兼具鎳鋰和鈷鋰的優點,一度被產業界認為是最有可能取代鈷鋰電池的新正極材料,但安全性還無法有更大突破。 用開路電壓法的電量計,其實現方法較容易,可藉著開路電壓對應荷電狀態查表而得到。 開路電壓的假設條件是電池休息約超過30分鐘時的電池端電壓。 最低放電電壓可用截止放電電壓來定義,通常即是荷電狀態為0%時的電壓。 此電壓值不是一固定值,而是隨著負載、溫度、老化程度或其他而改變。

電池充電器原理: 充電方式

在OTG模式下,功率開關的配置轉換為Boost架構,它將MID端的電壓提升到所需的OTG電壓,再通過導通了的反向阻斷MOSFET通向VIN端形成輸出。 OTG輸出的電流限制為兩檔( 0.5A和1A ),使用者可以根據需要進行選擇。 電池溫度可通過NTC熱敏電阻進行偵測,共有5個JEITA規定的溫度區間可供使用,充電電流可在涼、溫兩個區間裡發生改變。 當電池被充滿了的時候,作為電流通道存在的MOSFET開關就會被關斷,這時候就只有適配器在向系統負載供電了(如圖10所示)。 某些充電器件具有一種被稱為工廠模式的狀態,它能在沒有電池存在的情況下為系統提供穩定的工作電壓。

電池充電器原理

放電速率:放電電流越大,同一電池的有效容量會越小,所以推高耗電的電器時電池的容量會減少,例如一枚能點亮2W燈泡一小時的電池,推動4W燈泡時就不能有半小時,必定比半小時短些,短多少就視乎電池種類、溫度…等因素而定。 化學電池、電化電池、電化學電池或電化學池是指通過氧化還原反應,把正極、負極活性物質的化學能,轉化為電能的一類裝置。 與普通氧化還原反應不同的是氧化和還原反應是分開進行的,氧化在負極,還原在正極,而電子得失是通過外部線路進行的,所以形成了電流。 經過長期的研究、發展,化學電池迎來了品種繁多,應用廣泛的局面。

電池充電器原理: 保護功能

英語單一個電池結構叫做「cell」(單電池),內部有多個 cells 並連或串連的結構叫做「battery」(電池組)。 雖然在電池發展史上,「battery」一詞特指由多個「cells」組成的裝置;然而,英語本身的用法也起了演變,「battery」此術語的意涵已演化成涵蓋由單一「cell」構成的裝置[3]。

電池充電器原理

RT9458需要使用I2C介面對其進行控制以完成常規的充電過程,它的內部含有負責安全的看門狗計時器,而它需要受到定期的關照以在確保安全的狀態下對電池進行充電,因而不能將RT9458作為獨立的充電器件來使用。 對於可以改變輸入電壓的充電系統來說,出現在USB埠上的初始電壓必須仍然是5V以避免對標準的單5V系統造成傷害。 這樣的系統在連接以後會有通訊信號在充電器件和適配器之間進行傳遞,以便出現在USB VBUS上的電壓是可以提高的,很多公司已經開發了自己的特殊通訊方法來完成這一任務。

電池充電器原理: 為保護殼和 iPhone 充電

USB On-The-Go(OTG)對這樣的埠進行了定義,它在小型和微型USB連接器裡新增了一個ID端子,目的是對設備的Host或slave角色進行標識。 在有這樣的埠的設備中,應用處理器通過檢測ID端的狀態並和連接設備進行通訊來決定它到底是Host還是slave,也由此決定它是否需要向外部設備供電。 充電協議(多長時間的電壓或電流,以及充電完成後的操作)取決於所充電電池的大小和類型。 某些電池類型具有高過充電容限(即在電池完全充電後繼續充電),並且可以通過連接到恆定電壓源或恆定電流源來再充電。 這種類型的簡單充電器必須在充電週期結束時手動斷開,並且一些電池類型絕對需要或可以使用定時器在某個固定時間切斷充電電流,通常是充電完成時。 其餘類型的電池不能承受過度充電,嚴重者可能導致損壞(容量減少,壽命縮短),過熱或甚至爆炸。

電池充電器原理

換句話說,如果你對一顆電池過度充電,你就是拿它當電暖器使用。 就如同我們之前提過的,18650 這個數字也是有意義的。 它代表的是直徑 18 mm、高度 65 mm 的圓筒狀鋰電池。

電池充電器原理: 充電器

所以當要比較不同電池性能時,會選擇同一C值的放電或充電速率作比較。 電池生產商在電池的規格上也多以C值表述放電電流及充電電流的速率。 燃料電池是利用氫氣在陽極進行氧化反應,將氫氣氧化成氫離子,而氧氣在陰極進行還原反應,與由陽極傳來的氫離子結合生成水。 過度放電比較不會有安全上的疑慮,反正放到沒電時,電池裡面也沒剩什麼能量了,但過度放電會對電池造成不可逆的損壞,像是容量降低、甚至損壞等後果。 前兩篇採用鈕扣型鋰電池的供電設計、認識小型一次性電池的功能特性,我們聊了許多關於一次性電池的事,這次我們就來談談現在最常使用的可充電鋰電池。

雖然市面上有販售價格相對高昂的鋰電池、鎳氫電池通用充電器,但使用前還是要詳閱說明書,確認充電器和電池規格符合,否則很容易發生危險。 只有在 iPhone 未裝入保護殼時,您才會看到保護殼充飽電後所顯示的綠色狀態指示燈,或是保護殼充電時所顯示的琥珀色燈。 若要裝上保護殼,請將保護殼的頂端邊緣往後拉,然後將 iPhone 滑入。

電池充電器原理: 鋰離子電池的充電策略

若要取下保護殼,請將保護殼的頂端邊緣往後拉,然後將 iPhone 朝保護殼頂端滑出。 磷酸鐵鋰電池的規格分別為1、2、3、5、7號,其中5、7號最常見,5號磷酸鐵鋰電池規格同等AA電池,7號則同等AAA電池。 另外,鈷的價格愈來愈高昂,全球鈷礦最大生產國剛果民主共和國,戰亂紛擾多,導致鈷礦價格不斷升高。 電池充電器原理 鈷酸鋰電池的粉體因鈷礦價格不斷上漲,現在已從原先的每公斤40美元漲價到60~70美元。

  • 期待未來的進步,或許汽車不再使用汽油,而使用氫氣及空氣便能發電的燃料電池,生活與電池在未來科技的進步下,絕對有密不可分的關係。
  • 220 V交流電壓經過電容C1降壓、二極體VD1~VD4整流、電容C2濾波后,將充電電流限制在70 mA左右。
  • 安培小時 (AH) - 這是電池在電壓下降至 10.5 伏特之前,連續放電 20 小時後的電池電量測量單位。
  • 在正常的使用狀態下,預充過程通常不會發生,因為大多數應用都不會容許進入電池的深度放電狀態。
  • 低溫下存放的電池的側反應速率會降低,儘管有些電池可能會受到冷凍的損壞。
  • 為目前常見之充電電池,型態多為3號、4號規格,能量密度及容量均比鎳鎘電池大也較環保,除了幾乎沒有記憶效應之外,更大幅改善自放電問題,所以即使電池預先充滿電,存放一段時間仍可保持相當電力,需要時就能馬上使用。
  • 當偵測到電池容量低時,ALERT腳會提供電池低容量的中斷信號給系統處理器。

可充式鋰電池、鎳氫電池的一般充電器是絕對不可以混用的! 建議要分開購買專用充電器,因為電池種類不同電路設計也有所差異。 鋰離子聚合物電池基本結構與鋰離子電池相同,分別在於鋰離子聚合物電池以固態的聚合物取代在鋰離子電池中的有機溶液,相比鋰離子電池,其優點是可以減低成本,易於生產出多種不同形狀,略較為可靠。 電池充電器原理2023 縝密設計過的鋰聚合物電池具有高放電能力,其持續放電係數甚至高達90C或更高。

電池充電器原理: 鋰離子電池及電池電量計介紹

安培小時 (AH) - 這是電池在電壓下降至 10.5 伏特之前,連續放電 20 小時後的電池電量測量單位。 隨著電池放電,鉛板化學性質趨於相似,酸性變弱且電壓下降。 最後,電池放電到了一定程度,就不再有足夠的電壓來傳輸電力。

然而,安全性是其最大疑慮,當過度充電或彎折造成短路時,可能導致膨脹或起火,像先前手機、筆電電池膨脹、爆炸,用的就是這種聚合物電池,因此使用上需要更加注意電池特性。 為目前應用最廣泛且性能最好的充電電池種類,與其他充電電池相比,能量密度高、電壓穩定、充電速度最快、無記憶效應,不必等到沒電時才充電。 若與專用原裝智慧充電器配合,便可達到最短充電時間、最大壽命週期及最大容量。 IECEE 是基於 IEC 國際標準的多邊認證體系,IECEE CB 計畫提供以 IEC 國際標準為本的測試,以取得國際上相互認可的認證。 UL Solutions依據 IECEE 電池充電器原理2023 CB計畫成為 CBTL,可根據適用的 IEC 國際標準,執行電池和電動車充電系統的 CB 測試,提供進入全球市場的認證服務。 容量低,重量重,但可以提供非常穩定的電流,被廣泛使用於汽車用電,替引擎提供啟動電流。

電池充電器原理: 鋰離子電池充電器

單純放電殆盡的電池 (原因可能是大燈或交流發電機損壞),可以藉由充電恢復完整電量。 但是使用壽命結束的電池,即使充電也無法恢復可用的電量。 在反向過程中,電池在電流返回時處於充電狀態,極板之間的化學位差逐漸恢復。 這種情況會發生於不具配件的駕駛系統,交流發電機會將電流重新回流電池。 電池短路時會產生很大的電流,這個電流除了流經外部的短路迴路之外,也會流經電池內部,由於電池有內阻,所以會發熱,而這個從內部產生的熱會加熱電池裡面的電解質液和其它材料,造成跟過度充電時一樣的後果:爆炸或燃燒。 高速充電器可以更快地恢復大部分容量,但高速充電器可能比某些電池類型可以容忍的更多。

電池充電器原理

電池的發明,為人類的生活帶來方便及效率,一個國家的科技化程度,也可從該國的電池使用量探之。 電池工業的發達,電池的電氣特性及環境親和性也更符合高科技電子產品需求及人類的環保要求,許多具污染性的電池,世界各國已漸漸淘汰使用或加強回收管理。 期待未來的進步,或許汽車不再使用汽油,而使用氫氣及空氣便能發電的燃料電池,生活與電池在未來科技的進步下,絕對有密不可分的關係。 臺灣湯淺電池之產品無授權於任何網路通路販售,凡網路賣家所販售之本公司產品,因本公司對於攸關產品品質與安全之儲藏、運輸及安裝等過程均不明瞭,故均不適用本公司之產品保固條款,事關消費者安全與本公司信譽,尚祈諒察。 燃料電池是一種將燃料的化學能透過電化學反應直接轉化成電能的裝置,與一般電化電池不同的是反應物不儲存在電池內,只在反應時灌入電池。

電池充電器原理: 電池概述

事實上並沒有什麼特別的原因讓 這個尺寸成為最常用的鋰電池標準尺寸,但因為這個尺寸在能量密度、容量、體積、重量等各方面都取得相當好的平衡,於是在尺寸很容易訂製的鋰聚合物電池還沒出現之前,18650 這個尺寸的鋰電池很受工程師的喜愛。 由於大部份的鎳鎘、鎳氫電池的外觀尺寸都是AA或AAA等,與鹼性電池多是相同,所以使用者有可能誤把不可以充電的鹼性電池放進充電器充電,小部份較新的充電器設有識別程序,能以電子方式分辨出電池是鹼性電池或是鎳鎘、鎳氫電池。 鎳鎘電池(NiCd)、鎳氫電池(NiMH)一般都會採用恆流方式充電,主要是這會較容易拿握充電的狀態,特別是檢測電池是否充電足夠。 電池與充電器相同品牌的套裝組合絕對不會衝突,擁有獨立迴路且能透過LED 燈隨時檢視充電進度,30分鐘充電可達80%,且通過BSMI 檢驗安全放心。

電池充電器原理

ADC量測在檢測電阻上的電壓,轉換成電池正在充電或放電的電流值。 即時計數器(RTC)則提供把該電流值對時間作積分,從而得知流過多少庫倫。 電池壽命可以通過將電池存放在低溫環境中來延長,例如冰箱或冰櫃,從而減緩側反應。 這種存儲可以將鹼性電池的壽命延長約5%;可充電電池可以更長時間地保持其電荷,具體取決於類型。

電池充電器原理: 通過D+ 和D- 對USB充電埠進行檢測

假如通過USB埠進行充電,MIVR的水準就可以設定為4.5V,這樣可以確保該USB埠不會出現超載的情形。 相較於庫侖計量法電量計通常會因為電流感測誤差及電池自放電而造成荷電狀態的不準的情形,動態電壓演算法它不會隨時間和電流累積誤差,這是一個大優點。 因為沒有充/放電電流的資訊,動態電壓演算法在短期精確度上較差,且反應時間較慢。 電池充電器原理 然而,它在長期精確度上卻表現良好,因為電池電壓最終會直接反應它的荷電狀態。 此外,RT9466的OTG Boost工作模式也只能通過I2C指令才能被啟動,獨立工作的RT9466是不會進入此狀態的。

  • 可充式鋰電池、鎳氫電池的一般充電器是絕對不可以混用的!
  • 此電壓值不是一固定值,而是隨著負載、溫度、老化程度或其他而改變。
  • 立錡可向用戶提供RT9466的評估套件,該套件包含的評估板上含有RT9466及其所有週邊元件和檢測、連接端子,可讓使用者迅速進入工作狀態。
  • 之所以可以充電是因為在接上外部電源後其化學作用能反向進行。
  • 所以,如果電池持續放電,更換電池之前一定要先檢查電力系統。

而鋰離子電池是數一數二怕熱的電池,原因如前所述:它的電解液很好燒。 電池充電器原理 一般的鋰離子電池多以石墨為陽極材料,而陰極材料則有許多選擇,最常見的大概就是氧化鈷鋰(LiCoO2),以及近幾年相當紅的磷酸鋰鐵(LiFePO4)。 至於鋰離子的電解質,由於鋰離子並不參與陽極、陰極的化學反應,電解質的功用僅是運送鋰離子在陽極、陰極之間來回移動,因此多半是會解離出鋰離子的鋰鹽溶液。



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