本文將重點講述快速充電的趨勢，以及在充電設備使用快速、安全、高性價比的解決方案更快速充電時，精確恒定電流（CC）調節起到的重要作用。

 

電池在充電時通常經曆兩個階段：恒定電流（CC）和恒定電壓（CV）。圖1所示為4.2V鋰離子（Li-ion）電池的典型充電曲線。當大部分能量從充電器傳輸到電池時，CC大致用於充電的前67％時間。在剩餘充電時間的最後33％內


，則是恒定電壓
，以充分充電並保持電充滿。考慮到放電電流，並保持電池電壓完全充電

，一些充電器在CV期間泵送小電流（也稱為涓流充電）。電池完全充電所需的時間取決於其容量和最大允許充電電流，是電池化學和環境溫度的函數。例如，如果您有一個容量為3000mAh

，充電率為0.8C的鋰離子電池（其中C表示在一小時內為電池充電所需的電流，這是電池製造商建議延長電池壽命的默認電量），電池需要兩到三個小時才能完全充滿電。

 

圖1：典型的鋰離子電池充電曲線

 

後一段描述了一種典型的充電方案
，握手次數不多，充電率正常。最新推出的方法是通過在CC階段向電池提供更多能量以最大化充電時間。這些方法使用專利充電算法或采用主流標準，比如USB供電可編程電源（PPS）標準。壁式充電器和設備都可進行連續握手，智能傳達電池的需求並使充電效率最大化。

 

兩種主要的快速充電方式分別是高電壓和低電流（傳統方法）
、高電流和低電壓（新主流趨勢）。第一種方法使用現有的充電線
，並將電流限製在約2A，同時將電壓提高到15V。該方法的問題是設備側電壓轉換階段的散熱高，從而導致電池壽命縮短，可轉移到電池的最大允許能量減小。

 

第(di)二(er)種(zhong)方(fang)法(fa)使(shi)用(yong)接(jie)近(jin)電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)的(de)電(dian)壓(ya)，以(yi)及(ji)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)流(liu)向(xiang)電(dian)池(chi)的(de)較(jiao)高(gao)電(dian)流(liu)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)通(tong)常(chang)被(bei)稱(cheng)為(wei)直(zhi)充(chong)或(huo)閃(shan)充(chong)。該(gai)方(fang)法(fa)允(yun)許(xu)在(zai)較(jiao)低(di)溫(wen)度(du)下(xia)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)充(chong)電(dian)率(lv)，因(yin)為(wei)器(qi)件(jian)側(ce)無(wu)電(dian)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)。然(ran)而(er)，閃(shan)充(chong)需(xu)要(yao)特(te)殊(shu)的(de)充(chong)電(dian)線(xian)來(lai)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)流(liu)流(liu)動(dong)。這(zhe)個(ge)想(xiang)法(fa)是(shi)嚐(chang)試(shi)以(yi)盡(jin)可(ke)能(neng)接(jie)近(jin)最(zui)大(da)允(yun)許(xu)速(su)率(lv)的(de)速(su)率(lv)對(dui)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)，以(yi)最(zui)小(xiao)化(hua)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)。

 

考慮到閃充的冷卻器溫度曲線；它越來越受歡迎，大多數現有標準都采用它。圖2所示為閃充係統的高級框圖。

 

圖2：閃充解決方案的高級框圖

 

如圖2所示，精確的電流控製回路是必要的
，用以實現更快的充電時間

，並可在其它模塊（電池充電器和燃油表已使用類似模塊）之(zhi)上(shang)添(tian)加(jia)額(e)外(wai)保(bao)護(hu)層(ceng)。雖(sui)然(ran)您(nin)可(ke)以(yi)集(ji)成(cheng)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng)，但(dan)是(shi)很(hen)難(nan)匹(pi)配(pei)達(da)到(dao)專(zhuan)用(yong)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)使(shi)用(yong)小(xiao)分(fen)流(liu)電(dian)阻(zu)最(zui)大(da)限(xian)度(du)減(jian)少(shao)了(le)散(san)熱(re)而(er)提(ti)供(gong)的(de)精(jing)度(du)水(shui)平(ping)，也(ye)很(hen)難(nan)匹(pi)配(pei)達(da)到(dao)監(jian)控(kong)高(gao)邊(bian)電(dian)流(liu)的(de)能(neng)力(li)。

 

TI提供各種適用於閃充的專用電流傳感器。這些解決方案包括INA210係列
，其可在較寬的動態範圍內提供極好的精度；INA199具有精度和成本的絕佳組合；和新型INA181係列
，它在帶寬
、精度和價格方麵提供最佳價值。在這個應用中，INA181較寬的350kHz閉環帶寬使得能夠檢測到CC信號的快速波紋——出於電池保護和安全的需要
，它所包含的信息可用於最大化CC，並通過最小化保護帶來實現。

 

圖3所示為從壁式充電器的輸出看到的典型閃充信號。

 

圖3：閃充電流曲線示例

 

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，dangjinkuaisuchongdianfangfadezhuyaojuxianshisanrekaojindianchi

，zhexianzhilesuonengchuansongdezuidayunxunengliang，congerxianzhilechongdianshijianzuixiaohua。ciwai，gaowenyouyinqianquanwentihedianchishoumingjiangdidedanyou。shanchongfazhanqianlihenda，yinweitayunxuzaixiangduijiaolengdewenduxiajinxinggaoshuipingdenengliangchuandi，tongshizuidahuachongdianxiaolvbingzuixiaohuachongdianshijian。shixianzhezhonggaoxiaolvxuyaojingquededianliukongzhihuilu，zhetongguozhuanyongdianliuchuanganqigenghaodishixian。

 

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