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手机快充技术原理

作者:未知来源:网络收集 整理日期:2019-07-05
推荐指数: 点击:642   文字大小: 加入收藏夹


 一:快充技术原理-快速充电原理


电池核心仍是锂离子,大多数厂商走的,基本是“开源”和“节流”两条路——电池厂商努力提升能量密度加大容量,芯片厂商则在寻求低功耗方案,但这两者都是有上限的:前者手机便携性所限,后者是是技术限制。


既然开源节流效果都不明显,厂商就开始采用“曲线救国“的方案:提高手机的充电速度,从常规的1-2小时变得更短,以此降低充电的时间成本,换取便捷性。


电池充电的基本条件是:充电器电压要比电池电压高,才能克服电池的电压使它产生充电电流,完成电荷转移过程。


初中物理都学过,功率(P)=电压(U)x电流(I),在电池电量一定的情况,功率标志着充电速度,可以通过下列三种方式来缩短充电时间:


1、电流不变,提升电压


2、电压不变,提高电流


3、电压、电流两者都提高


从物理计算公式上来说,功率(P)=电压(U)x电流(I),在电池电量一定的情况,功率标志着充电速度,我们可以通过下列三种方式来缩短充电时间。


快充技术原理


1、高电压恒定电流模式:一般手机的充电过程是,先将220V电压降至5V充电器电压,5V充电器电压再降到4.2V电池电压。整个充电过程中,如果增大电压,产生热能,所以充电时,充电器会发热,手机也会发热。而且这样功耗越大,对电池损害也是越大的。


2、低电压高电流模式:在电压一定的情况下,增加电流,可以使用并联电路的方式进行分流,恒定电压下,进行并联分流之后每个电路所分担的压力越小,在手机中也进行同样处理的话,这个每条电路所承受的压力也就越小。


3、高电压高电流模式:这种方式同时增大电流与电压,这样由之前的公式P=UI,我们可以知道的是,这种方式是增大功率最好的办法,但增大电压的同时会产生更多的热能,这样

首先充电器把家用电的220V降压到5V输出到手机Micro USB接口,然后手机内部电路再降压到4.3V左右给电池充电。这里面一共有两个降压的过程。

下面我们再来了解一下锂电池充电时间与充电过程。

       由于锂电池的特殊性,过压或者欠压都会导致电池报废,所以现在的锂电池充放电保护电路原理就是测量锂电池电压,再根据电压判断锂电池是否处于正常状态(非过压、非欠压)。


锂电池的充电电流如上图粉红色线所示。锂电池的充电分为三个阶段,分别是恒流预充电、大电流恒流充电与恒压充电。


当电压低于3.0V时,充电器会采用100mA电流对锂电池进行预充电,就是上图C C Pre-charge阶段,中文名字叫恒流预冲电阶段,目的是慢慢恢复过放电的锂电池,是一种保护措施来的。合格的充电器都会有这个充电阶段。


然后与问题有关的就来了。当锂电池电压高于3.0V时,就进入到第二阶段,大电流恒流充电阶段(C C Fast charge)。由于锂电池经过第一阶段的预充,其状态已经比较稳定了(预充阶段的作用可以这样理解~但并不严谨)。

 目前手机使用的电池都是锂离子电池,在手机工作时,电池不断放电,电池电压不断下降,电池放电的电流不同,电压下降的曲线速率也不同,一般来说,在电池电压3.5V~4.2V之间集中了90%的电池能量。

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