一款基于BQ24610的智能锂电池充电方案
1.概述
随着移动电话、笔记本电脑、平板电脑等众多便携式电子设备的迅速普及应用，与之配套的小型锂离子电池、锂聚合物电池等二次电池的生产及需求量与
日俱增，特别是锂离子电池体积小、重量轻;循环寿命长、充电可达几百次甚至
上千次;自放电率低等优点广泛应用于可移动便携式电子产品中。因此，设计一
套高精度锂离子充电管理系统对于锂离子电池应用是至关重要的，严格防止在
电池的使用中出现过充电、过放电等现象。
目前比较成熟的锂电池充电管理方案就是基于笔记本电脑的方案，该类电源
管理方案已经接近成熟，但是往往成本较高，不太符合应用于便携式分子筛制
氧机设计中。结合成本与性能的考虑，最后我们选择BQ24610 芯片作为主芯片，结合外围电路，来设计便携式分子筛制氧机电源管理模块。
BQ24610 是TI 公司生产，可以实现5V-28V 锂电池充电管理。充电控制器与传统的控制器相比较，效率更高，散热更少;充电电压及电流的准确度接近百分
之百，有助于延长电池使用寿命;集成型独立解决方案可提高设计灵活性，缩小
整体解决方案尺寸，更有利于广泛应用于便携式设备中;动态电源管理可在电池
充电时仍可为系统供电，最大限度地提高适配器功率[3].本文就通过在实际中的
探索，对电池充电控制器和选择器芯片BQ24610 的基本性能、工作原理、参数设置及应用中出现的问题进行了分析，给出了相应的典型应用电路设计。
2.BQ24610 功能及特性
2.1 引脚介绍
ACN(引脚1)：适配器电流误差放大器负输入。ACP (引脚2)：适配器电流误差放大器正输入。ACDRV (引脚3)：AC 或适配器电源选择输出。CE(引脚4)：
随着手持设备业务的不断发展，对电池充电器的要求也不断增加。要为完成这项工作而选择正确的集成电路 (IC)，我们必须权衡几个因素。在开始设计以前，我们必须考虑诸如解决方案尺寸、USB标准、充电速率和成本等因素。必须将这些因素按照重要程度依次排列，然后选择相应的充电器IC。本文中，我们将介绍不同的充电拓扑结构，并研究电池充电器IC的一些特性。此外，我们还将探讨一个应用和现有的解决方案。 锂离子电池充电周期 锂离子电池要求专门的充电周期，以实现安全充电并最大化电池使用时间。电池充电分两个阶段：恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV)。电池位于完全充满电压以下时，电流经过稳压进入电池。在CC模式下，电流经过稳压达到两个值之一。如果电池电压非常低，则充电电流降低至预充电电平，以适应电池并防止电池损坏。该阈值因电池化学属性而不同，一般取决于电池制造厂商。一旦电池电压升至预充电阈值以上，充电便升至快速充电电流电平。典型电池的最大建议快速充电电流为1C(C=1 小时内耗尽电池所需的电流)，但该电流也取决地电池制造厂商。典型充电电流为~0.8C，目的是最大化电池使用时间。对电池充电时，电压上升。一旦电池电压升至稳压电压(一般为4.2V)，充电电流逐渐减少，同时对电池电压进行稳压以防止过充电。在这种模式下，电池充电时电流逐渐减少，同时电池阻抗降低。如果电流降至预定电平(一般为快速充电电流的10%)，则终止充电。我们一般不对电池浮充电，因为这样会缩短电池使用寿命。图1 以图形方式说明了典型的充电周期。 线性解决方案与开关模式解决方案对比 将适配器电压转降为电池电压并控制不同充电阶段的拓扑结构有两种：线性稳压器和电感开关。这两种拓扑结构在体积、效率、解决方案成本和电磁干扰(EMI) 辐射方面各有优缺点。我们下面介绍这两种拓扑结构的各种优点和一些折中方法。 一般来说，电感开关是获得最高效率的最佳选择。利用电阻器等检测组件，在输出端检测充电电流。充电器在CC 模式下时，电流反馈电路控制占空比。电池电压检测反馈电路控制CV 模式下的占空比。根据特性集的不同，可能会出现其他一些控制环路。我们将在后面详细讨论这些环路。电感开关电路要求开关组件、整流器、电感和输入及输出电容器。就许多应用而言，通过选择一种将开关
济南大学泉城学院 毕业设计方案 题目基于单片机的锂离子电池 充电系统设计 专业电气工程及其自动化 班级1301班 学生姚良洁 学号2013010873 指导教师张兴达魏志轩 二〇一七年四月十日 学院工学院专业电气工程及其自动化 学生姚良洁学号2013010873 设计题目基于单片机的锂离子电池充电系统设计 一、选题背景与意义 1. 国内外研究现状
自90年代以来，中国正日趋成为世界上最大的电池生产国和最大的电池消耗国。随着科技的发展，人们对身边电子产品的数字化、自动化和效率的要求越来越高。便携式电池成为用户的首选，随着各式各样的电池出现，用户在选用电池时，在考虑到电池的环保、性价比的同时，更加注重电池的便携性。正因为锂离子电池具有高的体积比能量和环保性能，符合当前世界电池技术的发展趋势，逐渐成为市场的主流[1]。我国锂电池行业的年增长率已超过20%，2016年电池总体需求量达到50亿块左右。可见，在当前和今后相当一段时间，锂电池将成为我国电池工业的龙头。 虽然我国已是仅次于日本的锂离子电池生产大国，市场增长空间巨大，但并非强国，在全球锂离子电池产业仍处于低端。随着手机用户的日益增多，如何保养手机也成为了众多手机使用者面临的一个实际问题，而手机电池作为手机的一个重要组成部分，直接影响了使用寿命和性能。智能手机的屏幕越来越大，功能越来越多，现有的锂离子电池产品越来越难以满足需求，选择合适的充电器，可以延长我们的手机锂离子电池的使用寿命。 现阶段消费者除了通过原厂配备的充电器给便携式设备充电之外，普遍采用的是通过移动电源来补充电池的电量。根据日本矢野经济研究所的预测，锂离子电池正以53.33%的年增长率快速取代传统的镍铬镍氢电池市场。目前国内移动电源市场上主要的品牌有小米、爱国者、品胜、华为等，国外市场比较知名的品牌有BOOSTCASE、MALA 等。移动电源市场在近几年得到了很大的发展，市场中出现了各式各样的品牌。与此同时，在移动电源产品中也存在很多需要解决的问题。比如：自身充电所需时间过长，USB输出电压不稳定，电能转化效率不高，输出保护较为单一，输出大电流时散热性能不好等。相较于国外而言，国内的锂电池智能充电系统性能欠佳，还需要加大研究力度[2]。 2. 选题的目的及意义 近几年来，便携式电子产品的迅猛发展促进了电池技术的更新换代。其中锂离子电池以其重量轻、储能大、功率大、无记忆效应、无污染、自放电系数小、循环寿命长等优点，脱颖而出，迅速成为市场的主流。锂电池是20世纪末才出现的绿色高效能可充电电池，目前随着锂离子电池的推广及大量应用，锂离子电池深受社会和用户的欢迎[3]。目前已广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机及众多的便携式设备，其中笔记本电脑占23%，手机占50%，为最大领域。电子、信息及通讯等3C产品均朝向无线化、可携带化方向发展，对于产品的各项高性能组件也往“轻、
锂电池解决方案 篇一：单芯片锂电池保护解决方案 高集成度单芯片锂电池保护解决方案 目前锂电池的应用越来越广泛，从手机、MP3、MP4、GPS、玩具等便携式设备到需要持续保存数据的煤气表，其市场容量已经达到每月几亿只。为了防止锂电池在过充电、过放电、过电流等异常状态影响电池寿命，通常要通过锂电池保护装置来防止异常状态对电池的损坏。 锂电池保护装置的电路原理如图1所示，主要是由电池保护控制IC和外接放电开关M1以及充电开关M2来实现。当P+/P-端连接充电器，给电池正常充电时，M1，M2均处于导通状态；当控制IC检测到充电异常时，将M2关断终止充电。当P+/P-端连接负载，电池正常放电时，M1，M2均导通；当控制IC检测到放电异常时，将M1关断终止放电。 图1：锂电池保护装置电路原理。 几种现有的锂电池保护方案 图2是基于上述锂电池保护原理所设计的一种常用的锂电池保护板。图中的SOT23-6L封装的是控制IC，SOP8封装的是双开关管M1，M2。由于制造控制IC的工艺与制造开关管的工艺各不相同，因此图2中两个芯片是从不同的工艺流程中制造出来的，通常这两种芯片也是由不同的芯片厂商提供。
图2：传统的电池保护方案。 近几年来，业界出现了将几个芯片封装在一起以提高集成度、缩小最后方案面积的趋势。锂电池保护市场也不例外。图3中的两种锂电池保护方案A及B看起来是将图2中的两个芯片集成于一个芯片中，但实际上其封装内部控制器IC及开关管芯片仍是分开的，来自不同的厂商，该方案仅仅是将二者合封在一起，俗称“二芯合一”。 图3：“二芯合一”的锂电池保护方案。 由于内部两个芯片实际仍来自于不同厂商，外形不能很好匹配，因此导致最终封装形状各异，很多情况下不能采用通用封装。这种封装体积比较大，又不能节省外围元件，所以这种“二芯合一”的方案实际上并省不了太多空间。在成本方面，虽然两个封装的成本缩减成一个封装的成本，但由于这个封装通常比较大，有的不是通用封装，有的为了缩小封装尺寸，需要用芯片叠加的封装形式，因此与传统的两个芯片的方案相比，其成本优势并不明显。图4是一种真正的将控制器芯片及开关管芯片集成在同一晶圆的单芯片方案。传统方案原理图1中的开关管是N型管，接在图1中的B-与P-之间，俗称负极保护。图4中的方案由于技术原因，开关管只能改为P型管，接在B+与P+之间，俗称正极保护。用此芯片完成保护板方案后，在检测保护板时用户需要更换测试设备及理念。此方案虽然减少了一定的封装成本，但芯
康巴什区充电桩（站）项目 实 施 方 案 鄂尔多斯市尚普新能源有限公司 二○一七年七月
目录 一、项目背景 (2) 1.为什么要发展电动汽车 (2) 2.国家对电动汽车发展的政策支持 (2) 3.充电桩（站）的发展状况与趋势 (3) 二、公司基本概况 (5) 1.公司简介 (5) 2.公司的核心价值观、核心理念 (5) 3.公司的发展动力 (6) 4.公司的经营的口号 (6) 5.公司的经营范围 (6) 三、智能充电桩（站）建设实施方案 (7) 1.充电桩（站）充电用户对象分析 (7) 2.充电桩（站）的规划与敷设 (8) 3.充电桩（站）的分类及简介 (16) 4.充电桩（站）技术方案 (20) 5.充电桩（站）综合运营管理 (21) 6.新能源汽车与传统汽车的对比 (23) 四、智能电动自行车的充电建设方案 (24) 1.为什么发展电动自行车充电服务 (23) 2.电动自行车充电桩的特点 (25) 3.电动自行车充电桩支付方式及案例展示 (26) 五、充电桩（站）建设存在的问题 (30) 1.建设用地的开发成本过高 (30) 2.基础设施配套能力急需完善 (31) 3.充电设施投资成本高 (31) 4.充电设施运营效率低 (32) 5.充电设施盈利能力弱 (32) 六、康巴什区充电站的建设选址 (30) 1. 市政府建站效果 (34) 2.党校建站效果 (35)
一、项目背景 1.为什么要发展电动汽车 据英国石油公司发布的《BP世界能源统计2009》，全球原油剩余探明储量按照2008年的年开采速度计算，还可以开采42年。这意味着，到本世纪中叶，以电动汽车为代表的新能源汽车将毫无悬念地成为全球汽车工业的主导产品。 目前我国的石油对外依存度已经超过50%，电动汽车的发展将转变传统汽车的用能形式，可以大幅度地减少石油消耗，因此我国加快电动汽车的发展将成为改变能源消费结构、保障能源安全、振兴民族汽车工业的战略举措。 2.国家对电动汽车发展的政策支持 新政将行，推动力度 2014年7月13日，国家发改委等五部委联合公布了《政府机关及公共机构购买新能源汽车实施方案》，方案指出，2014年至2016年，中央国家机关以及纳入新能源汽车推广应用城市的政府机关和公共机构，购买 的新能源汽车占当年配备更新 总量的比例不低于30%，以后逐 年提高。2015年10月国务院印 发《关于加快电动汽车充电基础 设施建设的指导意见》。到2020 年基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设
蓄电池充电方案的分析和探讨 引言 新的蓄电池投入使用后，必须定期地进行充电和放电。充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量，以满足用电设备的需要。放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数，及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池充电和放电状况的好坏，将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。目前对蓄电池充电的方法很多，选择科学合理的充电方法将会大大提高蓄电池的维护效果。 1 蓄电池常用的充电方法 1)恒定电流充电法 在充电过程中充电电流始终保持不变，叫做恒定电流充电法，简称恒流充电法或等流充电法。在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高，充电电流逐渐下降，为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小，充电过程必须逐渐升高电源电压，以维持充电电流始终不变，这对于充电设备的自动化程度要求较高，一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法，在蓄电池最大允许的充电电流情况下，充电电流越大，充电时间就可以缩短。若从时间上考虑，采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变，这时由于大部分电流用于电解水上，电解液出气泡过多而显沸腾状，这不仅消耗电能，而且容易使极板上活性物质大量脱落，温升过高，造成极板弯曲，容量迅速下降而提前报废。所以，这种充电方法很少采用。 2)恒定电压充电法 在充电过程中，充电电压始终保持不变，叫做恒定电压充电法，简称恒压充电法或等压充电法。由于恒压充电开始至后期，电源电压始终保持一定，所以在充电开始时充电电流相当大，大大超过正常充电电流值。但随着充电的进行，蓄电池端电压逐渐升高，充电电流逐渐减小。当蓄电池端电压和充电电压相等时，充电电流减至最小甚至为零。由此可见，采用恒压充电法的优点在于，可以避免充电后期充电电流过大而造成极板活性物质脱落和电能的损失。但其缺点是，在刚开始充电时，充电电流过大，电极活性物质体积变化收缩太快，影响活性物质的机械强度，致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小，使极板深处的活性物质得不到充电反应，形成长期充电不足，影响蓄电池的使用寿命。所以这种充电方法一般只适用于无配电设备或充电设备较简陋的特殊场合，如汽车上蓄电池的充电，1号至5号干电池式的小蓄电池的充电均采用等压充电法。采用等压充电法给蓄电池充电时，所需电源电压：酸性蓄电池每个单体电池为2．4～2．8V 左右，碱性蓄电池每个单体电池为1．6～2．0V左右。 3)有固定电阻的恒定电压充电
方案一：BP2971 电源管理芯片 特点 ·输入电压区间（Pack+）：Vss-0.3V～12V ·FET 驱动 CHG和DSG FET驱动输出 ·监测项 过充监测 过放监测 充电过流监测 放电过流监测 短路监测 ·零充电电压，当无电池插入 ·工作温度区间：Ta= -40～85℃ ·封装形式: 6引脚DSE（1.50mm 1.50mm 0.75mm） 应用 ·笔记本电脑 ·手机 ·便携式设备 绝对最大额定值 ·输入电源电压：-4.5V～7V
·最大工作放电电流：7A ·最大充电电流：4.5A ·过充保护电压（OVP）：4.275V ·过充压延迟：1.2s ·过充保护电压（释放值）：4.175V ·过放保护电压（UVP）：2.8V ·过放压延迟：150ms ·过放保护电压（释放值）：2.9V ·充电过流电压（OCC）：-70mV ·充电过流延迟：9ms ·放电过流电压（OCD）：100mV ·放电过流延迟：18ms ·负载短路电压：500mV ·负载短路监测延迟：250us ·负载短路电压（释放值）：1V 典型应用及原理图
图1：BP2971应用原理图 引脚功能 NC（引脚1）：无用引脚。 COUT（引脚2）：充电FET驱动。此引脚从高电平变为低电平，当过充电压被V-引脚所监测到 DOUT（引脚3）：放电FET驱动。此引脚从高电平变为低电平，当过放电压被V-引脚所监测到 VSS (引脚4)：负电池链接端。此引脚用于电池负极的接地参考电压 BAT（引脚5）：正电池连接端。将电池的正端连接到此管脚。并用0.1uF的输入电容接地。 V-（引脚6）：电压监测点。此引脚用于监测故障电压，例如过冲，过放，过流
智能充电桩实施方案 1.产品介绍 电瓶车智能充电桩是结合物联网、互联网、大数据平台等，实现全程实时电表级精度的监控充电终端电流、电压、功率配电设备、温度、火灾自动报警、设备异常等各种状态信息。对接消防、公安、政府数据平台，实现数据联动。用户、社区、城市充电数据构成完整的自动化及管理系统，为政府提供价值性的数据。智能充电移动端：包括微信公众号，用户端APP和运维管理APP。 运营商和用户可在微信端快速方便查看电瓶车充电情况，发生异常时也会及时推送异常信息。 2.系统功能 灭弧式充电短路保护功能 电动自行车经长期风吹日晒，线路容易老化破损，容易引发短路，丁丁充电站特有的短路保护功能，可以避免短路点产生危险性电弧火花，从源头上杜绝短路火灾发生的可能性。 充电线路接触不良监测功能 电动自行车长期颠簸后内部线缆接头容易松动，容易引发接触不良打弧故障，丁丁充电站具有接触不良打火监测功能，在监测到接触不良故障后，能及时发出报警信号。 充满自动断电功能 传统的充电站，如果投币购买了4个小时的充电服务，实际上如果2个小时电池就充满了的话，那么后2个小时内还是会持续充电的，导致“过充现象”，易发生电气火灾，而丁丁充电站通过实时检测充电电流值，可以实现充满电后，自动断电。 自动识别充电物品
丁丁充电站会对每个充电口进行实时监测，发现充电电流大小及特征与电动自行车充电电流不匹配时，会切断电源，不予充电。防止大功率等非电动自行车用电设备接入。 充电电瓶异常断电功能 丁丁充电站能实时采集充电电流数值并与云端存储的正常的电动自行车电瓶的充电电流波形进行实时比对，当发现充电电流异常时，能发出提示，提醒用户对电瓶进行检修。 APP物业监管及24小时服务中心监管功能 丁丁充电站实时监测每个充电回路的电流、温度等参数，在发生短路、接触不良、过载、充电异常、超温等电气安全故障时，可以将报警信息实时传输到我们的手机APP和WEB端，并且我们还设立了7x24小时监控服务中心，如果出现了紧急故障或电气安全报警，我们会在第一时间通知物业管理人员，让他们及时排查检修。 更人性化的收费模式 用户可通过扫描二维码的方式进行查询、充值并接收提示消息，支持手机微信、支付宝等主流第三方支付软件的线上支付功能，合理收费，满足不同人群的支付需求 3.产品参数
电动汽车蓄电池的充电方案 装备20 kWh蓄电池的电动汽车每行驶100 km耗电15 kWh的情况下，理论上每行驶133 km就要充一次电。若保险系数为25%的话，其最大行程只有100 km。 根据电动汽车蓄电池的不同电容量，不久的将来，市场上将会出现功率范围在3～50 kW的充电设备。基于充电速度的快慢，人们设想将充电功率提升至200kW。电动汽车的电压一般为300～700 V，而蓄电池也可以减轻电网系统的负担，改善电网供电重量。例如，利用合适的控制软件避开用电高峰时的充电，以便使电网负荷更加均衡。若停车场有很多车辆同时充电，电动汽车的蓄电池还可以用作“电网缓冲器”。必要时还可以把蓄电池中存储的电力回馈到电网中。在这种V2G(车辆到电网)的应用中，电网管理将会更加有效，可以更好地平衡用电高峰。 从电网方面来讲，目前给电动汽车充电的能源通常为230 V 16 A、3 kW的直流低压电和400 V 32 A/ 64 A、22 kW/ 44 kW的三相交流电。采用直流电充电可实现很高的充电功率。AC直流充电时，充电站中配备了把交流电转换为电动汽车所需直流电的转换装置。为提高充电性能而研发的充电设备避免了电动汽车只能在固定充电站充电的限制，使得转换成直流电的电动汽车动力能够经过充电电缆方便地把直流驱动动力传输到电动汽车的蓄电池中，而车辆只需配备充电保护和充电监控装置即可。 性能可靠的16 A家用充电设施的充电功率已经达到了大约3 kW的水
平。容量为30 kWh蓄电池的充电时间只需8 h，充满电后可连续行驶200km。这一最大行驶里程对于通常市内驾驶基本足够。若长途行驶，则应及时再次充电，可使用的充电设备包括家用充电设备和专用充电电缆等。电缆中有用于传送数据的导线，也有用于传送电力的导线和电缆识别的导线。根据充电时是否有通信需求，可以规定不同的充电工作方式。 在22/44 kW的柱式充电站中，电动汽车可在90/45 min内完成充电，但快速充电给蓄电池带来的负担较重，如蓄电池中的功率损耗增大、发热以及使用寿命缩短等。各个充电站都是按照IEC标准提出的不同要求进行建造的。这些要求都是根据充电站运用管理者的经营模式提出来的。这一基于有利于用户使用、有着很高的日常使用可靠性的解决方案还应在实践中接受检验。 另一种电动汽车电力能源补充的方法是更换蓄电池，即用已经充满电的蓄电池换下需要充电的整块蓄电池。Better Place公司提供的这一解决方案有着很短的蓄电池更换时间，可保持原有的燃油加油站，但这需要型号规格统一的标准化蓄电池，对车辆的个性化设计也有很大的限制。另外，原来的加油站也要投资购置蓄电池更换时所需的操作仪器和设备。而把电动汽车的充电和蓄电池更换两种方式结合在一起的电力补充方式，将是一种不错的电力能源补充模式：它既可满足每天行驶100km左右的市内行驶，也可满足长途行驶。 与使用电缆充电技术相比，感应充电技术的最大优点是有利于用户的使用。在充电时无需电缆，蓄电池无需接触即可完成充电。这就省略
电池充不进电的原因与解决办法 市场上主要有两种充电电池分别是镍氢电池和锂离子电池，人们关注的电池充不进电的问题大多数是针对这两种类型的。同一类型和规格的电池又可以通过并联、串联和混联组成不同电芯数目的组合电池，作为一个普遍现象，人们希望了解电池及电池组充不进电的背后原因进而寻求解决之道。 1 电池充不进电的原因从大的方面来说，可以分为电池自身固有的内部原因和电池实施充电的外部原因。锂离子电池以其更优越的性能正在逐步占领镍氢电池的原有市场，所以，这里以锂电池充电为主进行说明，有区别的地方提到镍氢电池。2 3 电池充不进电的内因有： 1、电池零电压或者组合电池中有零电压电池。电池零电压要么本身就是不合格品，出厂时就没有达到相应的标称容量和电压值，要么属于寿终正寝，因长期使用，容量耗尽，电压降而为零。 考虑到锂电池经过长期搁置，如一年以上，也可能以自放电的形式把电量放尽从而使电压为零，现在的锂电池保护方案在设计上要求电池零电压时也能充进电。因而，对于电池零电压有两种区别：一种是能够充电继续使用的，另一种是以完全没有使用价值的；换句话说，前者容量损失是可逆的，而后者是不可逆的。充不进电的零电压电池如果不幸设计到锂电池组中，就可能通过保护芯片把零电压信号传导到电池组中，从而关断MOSFET，使电池组无法充电。 2、电池组连接错误。这种情况出现的可能性较小，因为充电电池或电池组出厂时
一般都要求全检，正规厂家的电池出现这种情况除非是某批电池出厂时没有全检，而恰恰连接错误的电池组就在未检之列。当然，对于非正规厂家出品或者个人组装则另当别论，出现连接错误并不能完全杜绝。相对来说，镍氢电池组全检率低些，这种错误的概率可能会大一点。 3、内部电子元件、保护电路出现异常。这种情况大抵是电池用久后出现的，电子元件的老化、脱落均会导致电池充电出现异常，尤其是集成到保护电路的电子元件出现上述情况后会直接影响到电路的保护功能的发挥，从而不能正确指导充电过程。 4 充电行为中导致充不进电的外部原因有： 1、充电器与电池不配套，特别是不配套的充电器与锂电池充电电流设计的差异会导致充电时瞬间电流过大，锂电池实施过流保护中止充电。解决这种不配套特别是注意不要把镍氢充电器与锂电充电器混用，有些万能充电器也尽量不要“万能”使用。 2、充电设备故障，无输出电压。出现这种情况，只需要把电池放到另一个同型号的充电器上充电即可。 3、不适宜的充电环境，充电器和充电电池都有自己的环境，越过了两者中任何一个限定条件，不论是高温还是低温都会令充电无法进行。 解决电池充不进电问题无外乎诊断和治疗。诊断的秩序是先外因后内因，因为充电方法出现的问题只要改正就行了，而内因则需要专业的电池知识和电池检测设备才能得出正确结论，在自己不能解决的情况下，可以拿到专业的维修网点进行维护。 注意事项 解决电池充不进电问题无外乎诊断和治疗。诊断的秩序是先外因后内因，因为充
锂电池安全测试项目分析及解决方案 截止今天，锂离子电池的应用已经取得了巨大的成功，特别是其广泛应用在了在移动电子产品。但不能忽视的是，自从锂离子电池大规模商业化推广以来，与其相关的安全事故就几乎没有停止过。锂离子电池的安全性已经成为制约其进一步发展的关键因素。鉴于电池材料体系、制造过程一致性等原因，对锂离子电池进行安全性检测将非常的重要。 目前针对锂离子电池的安全检测标准在不断的更新中，但其基本安全检测模式已经成型，各种常见的检测项目也已被广泛接纳和采用。在安全检测项目中，每个检测项目都模拟了一种用户在使用过程中可能会发生的误（滥）用情况。如过充电测试模拟的是保护电路板失效的情况。由于模拟的情况不同，锂离子电池各个安全测试项目的难度显然是不同的。根据摩尔实验室（MORLAB）的以往检测经验，过充电、150℃热冲击、针刺、挤压、高温短路、重物冲击等是经常发生失效（Fail）的项目。 由于内容设计面较多，因此我们将分期介绍并分析各种锂电池测试项目的相关程序、标准要求、失效原因以及对应的解决方案。本期我们主要讲一下锂电池的热冲击测试项目。热冲击： 以CTIA 关于符合IEEE1725标准的认证程序为例，其中与热冲击有关的条款： Section 4.2： Test Procedure: 5 cells at 80% +/- 5%SOC to be placed in oven at ambient temperature. The oven temperature shall be ramped at 5 ± 2°C per minute to 150 ± 2°C. After 10 minutes at 150 ±2°C, the test is complete. Compliance: No fire, smoke, explosion or breaching of the cell is allowed within t he first 10 minutes. Venting is permitted. Section 4.50： Test Procedure: 5 fully charged cells (per cell manufacture's specifications) shall be suspended (no heat transfer allowed to non-integral cell components) in a gravity convection or circulating air oven at ambient temperature. The oven temperature shall be ramped at 5 ± 2°C per minute to 130 ± 2°C. After 1 hour at 130 ± 2°C, the test is ended. Compliance: Cells shall not flame or explode when exposed to 130°C for 1h.
智能充电桩刷卡模块解决方案 近日，国务院办公厅印发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》指出，加快配建充电桩、城市充换电站、城际快充站等设施。要求在新建住宅停车位建设或预留安装充电设施的比例应达到100%，大型公共建筑物、公共停车场不低于10%，还鼓励民间资本参与并加大财税、金融、用地、价格等扶持政策支持充电设施的相关建设。 在国家战略层面的力挺下，加快电动汽车充电基础设施建设，是发展新能源汽车产业的重要保障，将有利于缓解我国能源与环境压力，推动汽车产业结构优化和产业升级，培育新的经济增长点。预计到2020年，我国充换电站建设数量达到1.2万个，充电桩达到450万个，电动汽车与充电设施的比例接近标配的1:1，建设投资规模将达到1240亿元，市场将迎来巨大的发展机遇。 为支持我国汽车充电基础设施建设，力助充电桩、充电站等设施生产厂家快速实现智能化充电设备，广州健永公司专门研发出一款RFID射频智能充电桩刷卡扣费模块，该模块非常便于嵌入智能充电桩的终端控制器里面。智能汽车充电桩之所以智能，主要是充电桩的终端控制器具备数据采集功能，智能充电桩的终端控制器可实现用户自助刷卡扣费、用户鉴定、余额查询、计费查询等功能，也可以提供语音输出接口，实现语音交互。用户可以根据液晶显示屏指示选择各种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。而智能充电桩终端控制器的数据采集功能，就主要是依靠RFID射频智能充电桩刷卡扣费模块来实现的。广州健永开发的充电桩刷卡扣费模块，是采用NXP公司高集成度读卡芯片MFRC522开发而成，支持对复旦、Mifare1S50、Mifare1S70、Mifare UltraLight等IC 卡片的读写操作，该模块采用贴片式安装，体积小巧、功耗低，易于集成到充电桩、充电站
正确选择锂电池充电系统 正确选择锂电池充电系统 中心议题：决定锂离子充电系统注意事项电池锂离子电池">锂离子电池充电终止方法锂 离子充电应用实例 解决方案：锂离子充电线性解决方案锂离子充电周期波形分析开关式充电解决方案 在有些应用中，较长的电池寿命电池寿命、较多的充电次数或较安全的电池比电池容量更重要。本文介绍几种可以极大延长电池寿命的锂离子电池充电和放电方法。几乎所有高性能便携式产品都会使用包括锂离子聚合物电池在内的可再充电锂离子电池，这是因为与其他可再充电电池相比，锂离子电池有较高的能量密度、较高的电池电压、自放电少、周期寿命非常长，而且环保，且充电和维护简单。另外，由于其具有相对高的电压 （2.9V至4.2V），因此很多便携式产品都能用单节电池工作，从而简化了产品总体设计。C速率等于特定条件下的充电或放电电流，定义如下：I=M×Cn其中：I=充电或放电电流，单位为A；M=C的倍数或分数；C=额定容量的数值，单位为Ah；N=小时数（对应于C）。以1倍C速率放电的电池将在一个小时内释放标称的额定容量。例如，如果标称容量是1000mAhr,那么1C的放电速率对应于1000mA的放电电流，C/10的速率对应100mA的放电电流。通常生产商标定的电池容量都是指n=5时，即5小时放电的容量。例如，上述电池在200mA恒流放电时能够提供5小时的工作时间。理论上该电池在1000mA恒流放电时能够提供1小时的工作时间。然而实际上由于大电池放电时效能降低，此时的工作时间将小于1小时。 给锂离子电池充电的推荐方法是，向电池提供一个±1%限压的恒定电流，直到电池充满电，然后停止充电。用来决定电池何时充满电的方法包括：给总的充电时间定时、监视充电电流或兼用这两种方法。第一种方法采用限压恒定电流，变化范围从C/2到1C,持续2.5至3小时，使电池达到100%充电。也可以使用较低的充电电流，但是 将需要更长时间。第二种方法与第一种方法类似，只是需要监视充电电流。随着电池的充电，电压上升，这与采用第一种方法时完全相同。电池电压达到编程限压值（也称为 浮动电压）时，充电电流开始下降。电流一开始下降时，电池约充电至容量的50%至60%.浮动电压继续提供，直到充电电流降至足够低的水平（C/10至C/20），这时电池
智能手机锂电池充电管理—一种集成化的解决方案 手机的锂离子电池充电安全性日益受到消费者重视，因此智能手机 制造商在设计产品时，须掌握锂离子电池的相关规格和特性，并使用具备完善 电池检测及保护功能的充电芯片，以降低过电流、过电压或过温等状况所造成 的危险。 一般来说，锂离子电池会有电性安全的范围限制。由于锂离子电池的特性，当电池电压在充电时上升到最高设定电压后，要立即停止充电，避免电池 因过充电造成电池损毁而产生危险;电池供电(放电)时，电池电压如果降至最低 设定电压以下便要停止放电，避免因过放电而降低使用寿命。此外，为确保电 池使用上的安全，锂离子电池还必须要加装短路保护，以避免发生危险。 本文以帝奥微电子一款开关充电芯片DIO5425为例，详细探讨关于智能手机充电管理的系统级设计。DIO5425部署于手机电源输入接口：USB/DC Source 之后，通过开关转换可以将输入电流同时用于手机系统供电和电池充电。DIO5425具有优秀的充电管理功能和锂电池保护功能，支持USB2.0和USB3.0协议。DIO5425具有智能电源路径管理功能。 Figure.1 DIO5425参考设计电路 锂离子电池充电管理芯片必须具备以下几点特性： 可提供固定电流给充电电池 当电池电压到达最大值且不再上升时，其充电电流便会开始下降，如此可避免对电池过度充电，造成电池损伤;当充电电流降至一定程度时，充电器将停止充电。 确保电池具备可使用电压 电池在充电完成后，若长时间放置不 使用会有自然放电的情形出现，为避免电池过度自放电导致电池电压下降，当 电池电压低于所设定电压时，充电器会重新开始对电池充电，确保电池在使用
宏电智能充电桩解决方案 一、应用背景 世界能源需求的不断攀升和自然资源的日益枯竭，对能源供应商、工业企业及消费者都提出了新的挑战，尽可能以高效和可持续的方式使用能源成为了当务之急。电动汽车产业在新能源背景下蓄势勃发，已经成为流行最广、节能环保的绿色出行交通工具，电动车数量在最近几年不断增长。但目前电动车配套的充电器，一次充电经常需要7-8小时，一旦行驶途中没有电能，将使行车人陷入尴尬的境地，这一点对电动车的发展造成了很大的困扰，如何解决充电难，充电时间久，已经成为电动车发展的一个瓶颈。 二、宏电智能充电桩方案架构： 当前充电桩行业面临的主要问题包括： 1、充电桩分布散，车主难以找到充电桩； 2、充电时间长，车主等待时间长，很多车主不愿意等待； 3、充电桩结构复杂，维护管理困难； 4、充电桩位置分布散，包括地下停车场，高速公路都可能需要大量充电桩，管理不便； 针对以上的问题，深圳宏电技术股份有限公司依托自己在互联网+行业丰富的经验，借助丰富的网络接入产品，为充电桩构建了一套基于互联网+的基础解决方案，实现充电桩的智能化，有效的解决了充电桩发展的问题。整个系统包括
充电桩系统、接入系统、网络应用平台，运营管理中心以及基于服务平台的终端应用。 宏电智能充电桩系统结构 三、宏电智能充电桩解决方案 宏电智能充电桩解决方案包括一系列的个性化解决方案，结合不同的充电桩设备和需求，采用不同的宏电设备，可以实现从最简单的网络接入，到丰富的网络功能以及应用，满足不同客户不同场景的应用需求。 1、宏电DTU在充电桩无线联网管理中的应用：将宏电DTU嵌入到充电桩内部，与控制系统结合，就可以为中小型充电桩提供快速简单的网络接入以及数据透传。整个宏电智慧充电桩系统由充电桩、宏电DTU、后端网管平台、数据
蓄电池充放电方案 为了保障发供电安全，编写了蓄电池充放电方案; 一、测试前准备 1 测试必要的工具准备 测试所需工具包括：绝缘手套、绝缘靴、万用表、扳手、测试记录表、警示标示、手电筒。 2 环境检查 环境检查：房内应该凉爽、干燥，通风需运行正常。 3 电池检查 电池外观检查：检查外观是否清洁，有无液体或污渍，并做好设备间的清洁工作帮助对故障点的判断。 电池连接检查：对电池间的连接铜排是否紧固做检查，检查组间接线应无扭力及腐蚀。 二、蓄电池充、放电注意事项 1）蓄电池放电后应立即充电，如搁置时间长，即使再充电也不能恢复其原有容量。 2）在施工期间，值班人员应加强对设备的巡视，密切监视各断路器的运行状况 三、技术措施 1开工前有关人员应到现场进行勘察，制定施工方案，报经主管部门批准。根据施工方案和现场具体情况制定三措计划、施工计划(步骤)报主管部门批准后实施。 2开工前应准备好工具、仪表、仪器和辅助材料。
3开工前全体施工人员应认真阅读相关说明书，做到施工人员人人心中有数 4对蓄电池进行外观检查。 5壳体应无变形、裂纹、损伤，密封良好、外观清洁。 6蓄电池的正、负极柱必须极性正确，并应无变形。 7连接条、螺栓及螺母应齐全，无锈蚀。 8检查蓄电池是否有漏液现象。 四、测试方案 1 放电前，对所有操作人员进行交底，包括技术交底和安全交底。 2 在电池浮充状态下测量并记录电池的电压。(单只电池电压及总的端电压) 3 放电前，应测量并记录电池的单只电池电压。 4 放电开始前应测量蓄电池的端电压，放电时应测量电流，其电流波动不得超过规定值的1% 5对放电过程中的单个电瓶电压及时测量并记录，并在操作区域挂警示标示，每小时记录一次。 五、总结 虽然电池容量测试耗时耗力，却是检测电池性能最好最直接的方式，很多故障隐患都能在此过程中显现出来.
电池部分 一、锂离子电池的结构与工作原理 所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。 ◎当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态，一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。 ◎做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2 ＋3x＋5y)/2)等。 ◎电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸脂（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。
◎隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜，尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低，而且具有较高的抗穿刺强度，起到了热保险作用。 ◎外壳采用钢或铝材料，盖体组件具有防爆断电的功能。 产品结构模型图 二、锂离子电池的种类 根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。 液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。一般正极使用LiCoO2，负极使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜做集流体。 它们的主要区别在于电解质的不同, 锂离子电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂离子电池则以聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。
摘要 本文主要介绍的智能化锂电池充电系统是专门为锂电池设计的高端技术解决方案。该系统 适用于锂离子、镍氢、铅酸蓄电池单体及整组进行实时监控、电池均衡、充放电电压、温度监 测等，釆用了电压均衡控制、超温保护等智能化技术，是功能强大、技术指标完善的动力电池 充电管理系统【1】。 关键词：智能化锂电池恒流恒压充电系统5148051.1 弓I 言 随着社会经济的迅速发展，移动电话、数码相机、笔记本电脑等便携式电子产品的普及，消费者对电池电能要求日渐提高；人们希望在获得大容量电能的同时，能够尽量减轻重量，提 高整个电源系统的使用效率和寿命。锂电池作为上世纪九十年代发展起来的一种新型电池12】，因具有能量密度高、性能稳定、安全可靠和循环寿命长等一系列的优点，很快在便携式电子设 备中获得广泛应用，更获得了广大消费者的青睐。由此可见，设计一套高精度锂电池充电管理 系统对于锂电池应用至关重要。 1锂电池充放电原理 锂电池主要由正极活性材料、易燃有机电解液和碳负极等组件构成〖3】。因此，锂电池的安 全性能主要是由这些组件间的化学反应所决定的。 根据锂电池的结构特性，锂电池的最高充电电压应低于4.2 04】，不能过充，否则会因正 极锂离子拿走太多，发生危险。其充放电要求较高，一般采用专门的恒流恒压充电器进行充电。通常恒流充电至设定值后转入恒压充电状态，当恒压充电至0.1人以下时15】，应立即停止充电。 锂电池的放电由于内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离 子在负极16】，以保证下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则电池寿命会缩短，因此在放 电时需要严格控制放电终止电压。
智能充电桩手机扫码支付主要是通过内嵌二维码扫描模块，实现在线扫描支付的功能，实现用户自主扫码支付，电动汽车充电桩解决方案，。中国新能源汽车发展经历了十五、十一五、十二五、十三五，2018年产规模已经近80万辆。到十三五的时候，中国的新能源汽车将是全世界之首。 特斯拉（上海）有限公司于2018年5月10日获上海浦东新区市场监管局核发的营业执照，将主打价格实惠的新能源汽车。 而且特斯拉公司不仅仅是对新能源汽车有研究，对共享充电桩也是很有研究。特斯拉此前公布了关于2018-2019年共享超级充电站网络扩张的新地图。让99%的美国人已经处于超级充电站240公里范围内。
面对这样一个强劲的对手，中国国土更广地域更辽阔，共享充电桩的需求更大，共享充电桩配套基础设施建设再提速已成燃眉之急。 在路上我们已经可以看到很多的共享汽车，但是由于共享充电以及维护问题均需要在特点的地方停靠，这也成为了共享汽车的一个短板。 共享充电桩体型小也不占地方，所以在小区，停车场、高速路口休息站等均可投放。 陕西迪尔西信息科技已开发成熟的共享充电桩方案方案概述：在智能充电桩上内嵌一个二维码扫码模块，借助二维码扫描模块对手机屏幕二维码的识别性能与数据传输性能，实现用户自主扫码支付。同时，在支付系统上接入支付宝和微信等支付系统，实现在线扫码支付。 充电桩采用嵌入式控制技术，具有人机交互、刷卡插卡消费、计量计费、身份识别、紧急停车、数据管理等多种功能，产品具有体积小、易建设、方便可靠的特点，为新能源电动汽车提供交流充电服务。 产品架构
根据充电桩的提示，自助充电流程为停车熄火、取枪连接、登录APP、充电、支付、充电结束后把枪。 智能充电桩手机扫码支付主要是通过内嵌二维码扫描模块，实现在线扫描支付的功能，陕西迪尔西信息科技有对智能充电桩的扫描需求，推出专属二维码扫描模块，利用自主研发的智能核心解码技术，读取手机屏幕和纸质文档上的条码信息。将核心功能模块化设计，可充分实现产品与智能充电桩、智能门 禁、通道闸机、自助终端等应用的完美内嵌。
高效、低成本及可靠的电池充电器设计可用各种方法来实现，但采用8位闪速MCU 不仅能缩短设计时间、降低成本及提供安全可靠的产品，而且还能使设计人员以最少的工作量来进行现场升级。 考虑到电池安全充电的成本、设计效率及重要性，基于MCU 的解决方案可为设计者们提供诸多优势。通过选择带适当外围与闪存的8位MCU ，工程师们能充分利用其优势来设计一种离线锂电池充电器。带2KB 闪存及适当外围以提供一种廉价解决方案的飞利浦 80C51型MCU 就是这样一个例子。集成化闪存还能提供高效及方便地调试应用代码并进行现场软件升级(如果需要)的能力。 由于设计界不仅熟悉而且广泛接受8位MCU ，故软硬件开发可快速进行。由众多厂商提供的各种功能强大且并不昂贵的应用开发工具，也是这种方法的另一项优势。 利用这种方法，设计团队不仅能极大地缩短设计周期，而且还能进行更为复杂的设计，并使项目的整体材料费(BOM)不超出可接受的范围。 外围电路集成 譬如，当MCU 集成有内部振荡器时，离线锂电池充电器设计可从以下两方面获益。首先，可省掉外部振荡器，从而节省成本及PCB 占位；其次，内部振荡器可提高系统启动时的稳定性。 四通道A/D 转换器是设计工程师们应该寻求集成到芯片中的另一种有价值的外围电路。除能比使用外部A/D 转换器更节约成本外，还能用它来检测充电电压、电流及电池温度--几乎包括安全电池充电操作中的所有重要参数。 用来实现以下所介绍设计的MCU(P89LPC916)不仅集成了上述所有这些特性而且还拥有可同时在两个时钟上执行指令的高性能处理器架构，从而将其性能提高至标准80C51器件的6倍。Time0(计时器0)很容易被配置成PWM 输出，故易于设置及使用PWM 功能。 基本电池充电标准 图1：(a)：降压转换器开关“开”；(b)：降压转换器 开关“关”。 图2：由LPC916控制的锂电池充电器解决方案。