充电参数解释及锂电池工作原理相关

一、充电参数解释

• UVLO(欠压锁定)

　　　　欠压锁定就是当输入电压低于某一值时，电源芯片不工作，处于保护状态。

• OVP(过压保护)

　　　　过压保护是指被保护线路电压超过预定的最大值时，使电源断开或使受控设备电压降低的一种保护方式。

• Nominal Battery voltage(标称电压)：

　　　　电池正负极之间的电势差称为标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。锂电池放电图是呈抛物线的，4.3V降到3.7V和3.7V降到3.0V都是变化很快的。唯有3.7V左右的放电时间最长，几乎占到了3/4的时间，因此锂电池的标称电压是指维持放电时间最长的那段电压。锂电池的标称电压有3.7V和3.8V，如果为3.7V，则充电终止电压为4.2V，如果为3.8V，则充电终止电压为4.35V。

• 电池容量

　　　　电池的容量由电池内活性物质的数量决定，通常用mAh或Ah表示。例如1000mAh就是能以1A的电流放电1h，换算为所含电荷量大约为3600C

• 充电终止电压

　　可充电电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。锂离子电池的充电终止电压为4.2V或者4.35V。

• 放电终止电压

  放电电压是指电池放电时允许的最低电压。放电终止电压和放电率有关，锂离子电池的放电终止电压为2.7V。

• 电池内阻

　　电池的内阻由极板的电阻和离子流的阻抗决定。在充放电过程中，极板的电阻是不变的，但是离子流的阻抗将随电解液的浓度和带电离子的增减而变化。当锂电池的OCV电压降低时，阻抗会增大，因此在低电充电时，要先进行预充电，防止大电流引起电池发热量过大。

• 自放电率

　　　　指在一段时间内，电池在没有使用的情况下，自动损失的电量占总容量的百分比。常温下，锂电池自放电率在5%~8%。

二、 锂电池的工作原理

　　锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳

三、锂电池的充电方式

锂电池的充电主要分三步完成：预充电、恒流充电、恒压充电。

• 第一步：当电压小于3V时，要先进行预充电，预充电的电流一般为充电电流的10%，预充电结束条件为Vbat电压达到3V；
• 第二步：当电压大于3V并小于4.2V时，进行恒流充电，恒流充电的电流一般为0.2C~1C；
• 第三步：当Vbat电压达到4.2V时，进行恒压充电，此时充电电流会逐渐减小，当恒压充电电流减小为恒流充电电流的15%或20%时，充电结束，如果使用了库仑计，充电结束的条件要加上库伦计的电量是否达到100%；

四、 锂电池的放电方式

锂电池的方式需要注意以下几点：

A. 放电电流不能过大，过大的电流导致电池内部发热，有可能会造成永久性的损坏；

B. 绝不能过放电，锂电池最怕过放电，一旦OCV电压低于2.7V，将可能导致电池报废；

C. 电池放电电流越大，放电容量越小，电压下降更快，因此电池在大负荷工作后，减小负荷会出现电压回升现象，就是所谓的“回电”现象；

五、电池曲线

电池曲线包括充电曲线和放电曲线，用户一般更关注放电曲线的线性度。

1. PMU计算剩余电量的方式

　　PMU计算电池剩余电量的方式有两种：一种是通过OCV电压计算得到，另一种是通过电量计计算得到。当使用电量计计算剩余电量时，需要和OCV一起校正剩余容量。开始从100%放电时，PMU寄存器计算得到的剩余电量以电量计的计算结果为准，当电量降低到95%时，PMU会参考OCV，然后校正电量计算出来的剩余电量。当剩余电量降低到95%以下时，剩余电量又以电量计为准。当电量降低到7%时，PMU又会去参考OCV，校正电量计的剩余电量。当电量降低到7%以下时，剩余电量以电量计为准。

2. 影响电池曲线精准度的因素

影响因素主要包括电池的内阻（RDC）、电池容量、新电池的激活状态以及测量电池曲线的方法。

A. 电池内阻

　　理论上电池内阻越小，测出来的曲线越精准。当电池在使用时，电池内阻也是随之变化的，因此电池内阻的变化幅度会影响电池曲线的精准度；

B. 电池容量

　　电池在出厂时，厂家会给出电池的标称容量，有些时候电池的标称容量和实际容量不一致，甚至相差很大，这样一来电池放电曲线的线性度也会受到影响。因此，最好使用测量工具测到的电池实际容量。

C. 新电池的激活状态

　　电池在刚出厂时，没有被完全激活，此时电池表现出来的OCV和实际电量的对应关系会不稳定、不准确，因此新电池在测电池曲线之前，需要进行多次的完全充放电。

D. 测量电池曲线的方法

　　如果测量电池曲线的方法不正确，也会导致测得的电池曲线线性度不好。例如，测试板和电池之间的连接线太长、太细，这样会使电池的RDC偏大，测出来的曲线就不准确。因此，在测量的时候，要尽可能的避免增加电池的RDC。此外，测量次数也要尽可能的多一些，因为有时候一些环境因素也会影响测量结果。