鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)的(de)更(geng)高(gao)化(hua)學(xue)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)和(he)更(geng)高(gao)電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)使(shi)得(de)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)為(wei)移(yi)動(dong)終(zhong)端(duan)產(chan)品(pin)應(ying)用(yong)製(zhi)造(zao)出(chu)更(geng)小(xiao)和(he)更(geng)輕(qing)的(de)電(dian)池(chi)，而(er)更(geng)輕(qing)和(he)更(geng)小(xiao)的(de)電(dian)源(yuan)對(dui)目(mu)前(qian)中(zhong)國(guo)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)終(zhong)端(duan)產(chan)品(pin)追(zhui)求(qiu)最(zui)小(xiao)尺(chi)寸(cun)來(lai)說(shuo)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。要(yao)想(xiang)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)或(huo)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)，必(bi)須(xu)極(ji)其(qi)嚴(yan)格(ge)地(di)控(kong)製(zhi)充(chong)電(dian)參(can)數(shu)。
   
鑒於鋰離子可充電電池的上述優點，本文將詳細介紹如何設計高效
、安全的鋰離子可充電電池管理電路。

移動通信終端產品鋰離子電源管理的原理及設計
   
鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)設(she)計(ji)主(zhu)要(yao)是(shi)針(zhen)對(dui)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)的(de)特(te)性(xing)來(lai)進(jin)行(xing)的(de)。鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)的(de)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)及(ji)供(gong)電(dian)性(xing)能(neng)主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)其(qi)充(chong)放(fang)電(dian)參(can)數(shu)的(de)控(kong)製(zhi)上(shang)。圖(tu)1為鋰電池電源管理原理圖。該圖由控製芯片和外圍電路組成。接下來，我們就圖1從鋰電池放電、充電兩個方麵來探討如何實現鋰電池的管理。

圖題：鋰離子電池電源管理電路

放電工作原理
   
dianchiguofangkenenghuigeidianchidailaizainanxingdehouguo
，tebieshidadianliuguofanghuofanfuguofang
，duidianchideyingxianggengda。yibaneryan，guofangdianhuishidianchineiyashenggao，zhengfujihuoxingwuzhidekenixingshoudaopohuai
，jishichongdianyezhinengbufenhuifu

，ronglianghuiyoumingxianshuaijian。lilizidianyuanguanlidianludegongnengzhiyijiushiweilebaohulidianchibuzhiyuguofang。
   
鋰電池的正常工作電壓為2.575～4.2V。當電池電壓在此範圍內，管理電路將MOSFET管S4打開，在電池(CELL)電壓與BATT＋之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)低(di)阻(zu)通(tong)道(dao)，有(you)利(li)於(yu)電(dian)流(liu)從(cong)電(dian)池(chi)流(liu)向(xiang)手(shou)機(ji)負(fu)載(zai)。在(zai)此(ci)情(qing)況(kuang)下(xia)，過(guo)放(fang)就(jiu)體(ti)現(xian)為(wei)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)。在(zai)整(zheng)個(ge)輸(shu)出(chu)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)電(dian)路(lu)不(bu)斷(duan)地(di)檢(jian)測(ce)從(cong)電(dian)池(chi)輸(shu)出(chu)到(dao)負(fu)載(zai)的(de)電(dian)流(liu)。當(dang)電(dian)池(chi)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)超(chao)過(guo)通(tong)常(chang)的(de)保(bao)護(hu)值(zhi)3.5A的時候，手機短路保護電路開始工作
，關閉S4，切斷電池與BATT＋的連接。
   
當電池持續放電到電池電壓低於文獻[1]規定的放電終止電壓2.375V以下時，則屬於電壓過放。此時
，圖1中的手機低電壓及短路保護電路開始工作，同電流過放一樣，關閉S4，切斷電池與BATT＋的連接達到保護鋰電池的目的。

充電工作原理
   
充(chong)電(dian)管(guan)理(li)電(dian)路(lu)在(zai)對(dui)鋰(li)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)時(shi)，更(geng)是(shi)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)過(guo)程(cheng)，既(ji)要(yao)保(bao)證(zheng)鋰(li)電(dian)池(chi)能(neng)夠(gou)充(chong)滿(man)，又(you)要(yao)保(bao)證(zheng)鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)性(xing)能(neng)
，最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)要(yao)保(bao)證(zheng)鋰(li)電(dian)池(chi)不(bu)能(neng)過(guo)充(chong)。如(ru)果(guo)鋰(li)電(dian)池(chi)在(zai)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)
，或(huo)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)過(guo)長(chang)
，產(chan)生(sheng)的(de)氧(yang)氣(qi)來(lai)不(bu)及(ji)被(bei)消(xiao)耗(hao)，就(jiu)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)內(nei)壓(ya)升(sheng)高(gao)，電(dian)池(chi)變(bian)形(xing)，漏(lou)液(ye)等(deng)不(bu)良(liang)現(xian)象(xiang)。同(tong)時(shi)，其(qi)電(dian)性(xing)能(neng)也(ye)會(hui)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)。
   
整個充電電路應該具有以下幾種充電模式：
——低電壓預充電模式；
——全速充電模式；
——涓流充電模式
；
——頂端截止

、脈衝充電模式
；
——充電截止模式。

低電壓預充電模式
   
當電池電壓低於3.0V時shi
，電dian源yuan管guan理li電dian路lu進jin入ru低di電dian壓ya預yu充chong電dian模mo式shi。當dang電dian池chi極ji度du過guo放fang時shi
，為wei了le防fang止zhi過guo量liang的de充chong電dian電dian流liu對dui電dian池chi性xing能neng造zao成cheng損sun傷shang，充chong電dian電dian路lu應ying該gai采cai取qu漸jian進jin的de充chong電dian方fang式shi。
   
對於一塊極度過放的
，電壓已低於0.7V的鋰電池
，電源管理電路將提供預充電涓流給電池。此時S1關閉，充電器通過R1提供電流給管腳Vdect，充電器提供電流的大小完全由R1決定，整個充電器幾乎工作在無負載情況下。這種充電模式甚至可以對電壓已經為0V的電池進行充電；當電池電壓高於0.7V低於1.98V時
，外部S1及S2工作
，電源管理電路可以以更高的電流對電池進行充電。但是，此時三極管S1的功耗檢測電路還沒有工作
，必須限製其功耗低於800mW
，以免燒毀S1；當電池電壓高於1.98V低於3.0V時
，整個電源管理電路都正常工作，此時S1的控製電路使S1以較高的電流
，但遠低於全速充電電流對電池進行充電，該電流一般超過100mA。

全速充電模式
   
當電池電壓高於3.0V時，預充電模式結束，進入全速充電模式。此時，電源管理電路將S1及S2打開，並使S1工作在飽和模式，充電器提供全速充電電流給電池充電。但是，電源管理電路將限製最大充電電流小於1.5A。
   
這zhe種zhong充chong電dian模mo式shi對dui充chong電dian器qi也ye有you一yi定ding的de要yao求qiu
，要yao求qiu其qi實shi現xian限xian流liu輸shu出chu。這zhe樣yang做zuo的de目mu的de是shi便bian於yu移yi動dong通tong信xin終zhong端duan廠chang商shang，在zai產chan品pin設she計ji時shi可ke以yi根gen據ju產chan品pin的de定ding義yi，選xuan擇ze不bu同tong的de充chong電dian電dian流liu，實shi現xian對dui具ju體ti鋰li電dian池chi快kuai速su有you效xiao的de充chong電dian。在zai典dian型xing應ying用yong中zhong，一yi般ban要yao求qiu充chong電dian器qi提ti供gong的de輸shu出chu電dian流liu限xian製zhi在zai1A以內，具體的電流可以根據所用鋰電池廠商推薦使用的充電電流
，以便電池能夠具有一個較高的循環壽命。

涓流充電模式
   
該充電模式其實也是一種恒壓充電模式
，當電池表麵達到控製電路設定的終止充電電壓Vtermshi，jijinrugaizhongchongdianmoshi。youyuzaiquansuchongdianmoshixia
，dianliubijiaoda
，dianchibiaomiandianyayushijidianchixindedianyayoubijiaodadeluocha，juanliuchongdianmoshijiushiyonglaijianxiaoshenzhixiaochugailuocha。cishi，dianyuanguanlidianlutongguokongzhiS1的開閉情況，將提供給電池的最大電流限製在100多mA。由於電池被充得越來越足
，因此，涓流就越來越小，直到截止。

頂端截止脈衝充電模式
   
當電源管理電路處於涓流充電模式時，它會周期性地跳轉到全速充電模式
，形成脈衝電流對電池進行充電。大電流脈衝寬度一般<100μs
，這樣有利於電池更快被充滿。

充電截止模式
   
電源管理電路會有一個控製引腳

，由手機的CPU決定什麼時候停止充電。進入這種模式
，一般會有這樣幾種情況：手機檢測到充電電路包括鋰電池溫度過高；不是原裝的鋰電池
；已經進入涓流充電，不需要充電時間過長；充電器設計不合理等等。