充電器怎麼判斷電池是否充滿的?


一般充電器都是恆電流充電

鎳氫電池通常是採用-ΔV,也就是電壓曲線的負斜率來判斷是否充滿,當
-ΔV超過某個設定值後,即認為電池已充滿。

鋰電池可以直接根據電池電壓來判斷,當電壓超過設定的截止電壓(一般是4.2V)時,認為電池已充滿;高級一點的充電器採用電壓、電流聯合判斷。電壓接近截止電壓時切換為恆電壓充電,當電流小於某個設定值即認為電池已充滿。


對鋰離子電池充電要求(GB/T18287 2000規範):首先恆流充電,即電流一定,而電池電壓隨著充電過程逐步升高,當電池端電壓達到4.2V(4.1V),改恆流充電為恆壓充電,即電壓一定,電流根據電芯的飽和程度,隨著充電過程的繼續逐步減小,當減小到0.01C時,認為充電終止。(C是以電池標稱容量對照電流的一種表示方法,如電池是 1000mAh的容量,1C就是充電電流1000mA,注意是mA而不是Ah,0.01C就是10mA。)為什麼認為0.01C為充電結束:這是國家標準GB/T18287-2000所規定的,也是討論得出的。以前大家普遍以20mA為結束,郵電部行業標準 YD/T998-1999也是這樣規定的,即不管電池容量多大,停止電流都是20mA。國標規定的0.01C有助於充電更飽滿,對廠家一方通過鑒定有利。


很多回答了,也已經有正確答案;但是有些比較深奧,不知道題主是否能看懂,我簡單概括一下吧。市面上可充電池大體上分為兩種:1、以鎳為主的鎳鎘、鎳氫等電池,單電池平均電壓為1.2V,常見的5號、7號充電電池就是這兩種,當然還有其他規格的;2、以鋰為主的鋰離子、鋰聚合物、鋰鐵等電池,單電池平均電壓為3.6V,常見的有18650、16430、軟包等規格。談到充電,就是從這兩種電池的特性去考慮。

1、鎳電池(概括地稱呼吧),由於其存在著記憶效應(雖然說鎳氫電池不存在記憶效應,但是不是絕對的,只是鎳氫電池記憶效應不明顯而已,這個我不想長篇地討論,去網上搜索答案吧。),優點是不怕過放過充(常規而言,不涉及嚴重的情況);所以,對於鎳電池,最好的使用方法就是全放全充;那麼鎳電池充電器是怎麼給電池充電以及怎麼判斷是否已經充滿,那就由鎳電池的特性決定,所以鎳電池的充電器基本上是這樣工作的,先恆壓給鎳電池充電,因為鎳電池充滿的電壓高達1.44V,所以先用這個電壓給電池充電;隨著電池電壓的升高,充電電流會逐漸減小,當電流小到一定程度(一般是電池容量的1/100,如果是2000mA的電池,當充電電流只有20mA時。),充電器轉為恆流充電,電流約為0.01C(C是電池容量。),持續這個電流一定時間後停止充電,這個時間一般為0.5~1個小時。

2、鋰電池,特點是沒有記憶效應,隨充隨用,缺點是怕過充和過放,一單過充和過放幾次,電池就報廢了;根據這個特性,鋰電池一般都帶保護板,防止過充和過放,當然有些也沒有的;那麼根據鋰電池怕過充和過放的特性,充電器一般採取這樣的充電程序:先恆流充電同時檢測電池電壓,當電池電壓接近截止電壓時(鋰電的截止電壓,放電截止為2.7V,充電截止為4.2V,無論是哪個原因超過者兩個電壓,都會給電池造成不可逆轉的損傷。),轉為4.2V恆壓充電,此時充電器會檢測充電電流,當充電電流低於閥值(通常為0.01C,重申一下,C為電池容量。),充電器截止輸出,視為充電完成。當然市面上有些廉價的充電器,是完全不檢測充電電壓和電流的,靠鋰電池本身附帶的保護板去充電,充到保護板檢測到過壓切斷充電電流,才轉燈來指示充電完成,這種充電器最好不要用,雖然說保護板能保護電池,但是萬一發生保護板失靈,那麼你的電池就報廢了。


鋰電充電一般根據截至電流來判斷,閾值設計為容量的十分之一。

比如CC完成,進入CV,達到Target電壓值,然後充電電流逐漸減小,當等於C/10時,停止充電。


假設現在你想往一個坑裡裝滿海水,你弄一條水管聯通大海和坑,由於水位差,水就會自然地從海里流到坑裡,直到坑裡的水跟海水一樣高則停止裝水。在這裡面,電廠提供的電就是海水,充電器就是水管,電池就是坑,水會流動(或停止)是因為有(或沒有)水位差,電會流動(或停止)是因為有(或沒有)電壓差。

至於為什麼會有電壓差,如果沒記錯的話:

1. 充電器介面提供的電壓是穩定的;

2. 把電池看成一個電容,剛開始充時電容裡面沒電,電壓為零,於是電就由電壓高的充電器端流向電壓低的電池;

3. 隨著電池裡的電漸漸充滿,電池這個電容的電壓漸漸增強,知道和充電器端的電壓相等時停止充電。


通過截止電壓,譬如鋰電池充電達到額定的4.2v時,充電器便停止對電池充電了。


現在的充電器為壓縮成本,很多檢測功能都 沒有,夜間充電有個定時器還是有用的。避免手機電池充爆。


DTU-1705USB多功能測試儀

主要用於手機、充電寶、充電器的電流電壓監護及數據記錄,顯示VBUS電壓和電流,可顯示充電功率、容量記錄信息參數。

可設置採樣時間、過壓過流保護、充電安全計時設置;

可記錄充電時間長度,電流電壓參數及曲線變化,容量(Ah)和電量(Wh)等記錄;

可識別的充電協議QC2.0、QC3.0、DCP等充電協議的識別;

可測USB充電線材連接線的壓降,並通過壓降計算出線阻值(RES)。並可判斷蘋果充電線材是否符合MFI認證。

技術參數

輸入電壓:DC 4 - 30V

輸入電流:DC 0 - 5A

工作電流: 6 - 10mA(@5V)

表身內阻:55 - 65mΩ

定時範圍:0 - 999分鐘

記錄間隔:0 - 60分鐘

存儲容量:100組 (循環存儲)

電壓解析度:0.0001V (0.1mV)

電流解析度:0.0001A (0.1mA)

電壓測量精度:±(0.1% + 2d)

電流測量精度:±(0.1% + 2d)

埠:USB-A, TYPE-C, Micro USB

容量記錄:0 - 9999.9Ah (解析度 0.0001Ah)

能量記錄:0 - 9999.9Wh (解析度 0.0001Wh)

協議識別:QC2.0, QC3.0, Apple, Samsung, DCP

產品尺寸:82mm * 33mm * 15mm

顯示:128*64LCD 0.96寸

重量:23.3g


補充:有一種定時器設計,達到電壓後延時一段時間再轉燈。現基本被淘汰。


一般最簡單的都是通過電壓來判斷是否充滿。但是由於電池充電的時候內部化學反應各不相同,現在的充電儀都會同時的監控電池電導和內部電流來綜合分析是否到浮充狀態。 而且這個狀態要持續穩定的,所以充電後期充電器會根據程序降低充電電壓來精確到達浮充。


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