鉅大LARGE | 點擊量：548次 | 2022年10月19日
用變壓器將220V改變成12V，經(jīng)過整流能給12V的鋰電池充電嗎
絕對不可以！
鋰電池由于其能量密度大，化學性質比較特殊等原因，出于安全和壽命的考慮，必須使用電源管理芯片，也就是充電芯片（chargerIC）。
另外充電芯片可以最大程度優(yōu)化充電曲線，再配合軟件的算法，可以在快充的條件下保證電池的使用壽命，同時大大提高了充電過程的安全性。下面我們先來看一款常用的充電芯片。
電源管理
這是TI（德州儀器）的一款充電IC，主要用于給消費電子產(chǎn)品的鋰電池充電，紅色部分即是鋰電池包（有的內部裝有溫度傳感器）。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
芯片通過OUT引腳給電池包供電，同時也是整個系統(tǒng)的主電源，其ISET引腳可以設定充電電流的最大值，以防電流超出電池包所能承受的最大值。我們繼續(xù)來看下充電IC的內部結構。
充電芯片
這樣就比較清楚了，紅色標記部分對于鋰電池充電過程起到了關鍵作用，通過OUT端，它能實時檢測出電池包的電壓值，再加上對充電電流的計算，即可得出電池包此時的電量（相當于電量計）。當確定了電池包當前的狀態(tài)，即可根據(jù)修正后的電量計模型來決定選用哪種充電模式。
充電曲線
那什么是充電模式呢？這里先簡單地科普下，我們喜歡玩數(shù)碼的朋友應該經(jīng)常聽說手機快充吧（什么充電五分鐘，通話兩小時之類的術語……）。
快充一般指的是3C充電模式，比如一塊鋰電池的容量是580mAh，當充電電流的大小為電池容量值的3倍時（3*580），即3C充電，約1.7A的充電電流。了解清楚什么是快充，接下來就是常見的鋰電池充電模式了。
這是一條充電曲線，從左往右看（虛線是電壓，實線是電流），電池剛開始充電的時候，充電電流很小，相當于給電池“預熱”，可以延長電池壽命，這個階段稱為“涓流充電”，也就是預充電。
當電池準備好了以后，就可以開始大電流（3C）充電了，這個階段稱為“恒流充電”，而如果此時芯片檢測到電池包的溫度過高，充電電流會降為2C或者1.5C等，當溫度降下去，再恢復3C充電，如此往復循環(huán)。
如果電池包電壓達到了某個拐點（通常由芯片決定），比如說12V的電池，假設它的拐點是9V，就是說當電池包的電壓達到9V左右的時候，充電芯片會進入到下一個階段，即“恒壓充電”，此時充電電壓值變化很小，電流值卻下降很快。
這個原理很簡單，打個比方，我們用一個水桶來裝水，剛開始水龍頭不要開太大（涓流），因為空的水桶水花會濺起來，當桶底有一定的水位，就可以把水龍頭開到最大（恒流），以最快速度注水。
最后，水桶里的水快要滿了，為了不讓水潑灑出來，我們是不是要將水龍頭調小？水流就好比電流，這就是“恒壓充電”了。
電池模型
充電的最后一步“截止”也非常重要，每種充電芯片都有默認的截止電壓（有的是通過軟件調整）。我們如何來判斷什么時候應該截止充電呢？這又要科普一個新概念：電池模型。
因為由充電芯片或者電量計計算出來的充電量，與電池實際的充電量是存在偏差的。我們計算出來的電量值只是一個理想狀態(tài)的值，還需要結合電池廠家提供的電池模型，以此來綜合判斷電池的電量值。
如果計算值與實際值偏差過大，則需要根據(jù)電池模型來修正電量計模型，把計算值無限逼近實際值。
而廠家給出的電池模型，是根據(jù)復雜的驗證測試得出的，比如電池的高溫和低溫測試，高海拔測試，溫度瞬間變化等測試，用以驗證電池在不同環(huán)境下的容量變化，最后才得出這個精確的電池模型。
依據(jù)這個模型，我們可以預估電池目前的電量值，以及何時能充滿，“截止”點就可以計算出來了。
因此回到上面你的提問，即使你通過完美的BUCK得到一個穩(wěn)定的直流12V電源，但是沒有電源管理芯片，沒有嚴格的軟件算法，又如何能保證電池在什么狀態(tài)下用什么模式來充電呢？
更進一步來說，你連電池有沒有完全充滿電（100%）都無法確定，因為最后的1%的電量往往需要很長時間。
另外從充電安全的角度來看，無法實時監(jiān)控電池包內部的溫度，無疑是增加了安全隱患！
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