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1、充電方法討論充電方法討論充電器最大的目的就是把電池快速充滿，在這個原則上使用一般的電源供應器就可達成，為何有上萬元的充電器，原因就在於一些附加功能，在飛行場通常沒有電源，所以必須使用汽車用充電電池當電源，有些電池組額定電壓高於12V，所以好的充電器應含有昇壓迴路，另外好的充電器含有電池特性分析功能，在電池故障時可以自動執行充電放電程序，嘗試將電池救回來.首先解釋一下名詞 :定電流：充電過程中電流保持一定，而不管電壓的變化 定電壓：充電過程中電壓保持一定，而不管電流的變化 V ：單位時間內電壓變化 I ：單位時間內電壓變化 CA ：1小時X額定放電電流，例如一棵430mAH 的電池,它的 1CA
2、 =430mA Standard Charge = 0.1CA X 15 小時 Quick Charge = 0.3CA X 5 Hr Fast Charge = 0.5CA1CA 依電壓及溫度變化決定何時停止充電 鎳隔電池充滿電約在1.6V，截止放電電壓(EDV)約1.0V 鎳氫電池充滿電約在1.4V，截止放電電壓約1.0V 鋰電池充滿電在3.40V(大哥大用的約4.20V)，截止放電電壓約2.0V 有幾點值得注意的 1. 充電電流越小,充電效率越高,充越飽 (特別是Fast Charge) 2. 溫度越低對電池越好, 切忌超過 50 度 3. 快充後最好施以保養充電 0.030.05CA,
3、以便達到充飽狀態 4. 電池會自我放電,長期低於 EDV 會造成鈍化,並減低壽命 5. 鈍化後須經約 3 次完全充放電來活化 (不一定能回到標準容量) 6. 長時間過充會使電池過熱,減低壽命 7. 儲存時建議每23個月拿出來放充電一次 8. 為防止電池過熱,通常使用脈衝來充電較佳 9. 大哥大電池若要使用在RC上應該將電池內部保護迴路拿掉 鎳鎘及鎳氫電池充電方法： 1. 放電，以0.5CA到1CA的速率放電至截止放電電壓 2. 定電流充電，根據電池特性最高以1CA速率充電(某些電池可高達3CA快充) 3. 停止充電，在下列情況下停止充電： A. 電壓到達上限時(1.6V鎳鎘、1.4V鎳氫) B
4、. I小於0.003CA或V變成負時 C. 電池過熱(大於50度)時 鋰電池充電方法： 1. 定電流充電，通常小於80mA定電流充電 2. 定電壓充電，當電壓接近額定電壓時改以定電壓充電(最大額定電壓值) 3. 停止充電，在I小於0.03CA情況下停止充電： !決不可以鎳鎘及鎳氫專用充電器來充 Li-Ion 電池4.1 通則選擇適當的充電方式須依造CSB VRLA蓄電池的應用及條件來達到滿充狀態。有效方式有：半定電流充電方式、定電流充電方式、定電壓充電方式和兩階段式定電壓方式。半定電壓和定電壓方式是循環使用中常用的充電方式。定電壓充電方式是浮充使用中的常用方式。半定電流充電是用於長期儲存的電池
5、補充充電的常用方式。至於兩階段式定電壓充電方式是用於VRLA電池快速充電的。關於充電方式和他們的特點見表4。表4：密閉式鉛酸蓄電池充電方式和特點充電方式循環使用浮充使用補充電特性圖半定電流充電( 簡單方式 ) 可短時間內充電 因為充電電流很難控制，易產生過充電 成本低 不適用 可短時間內充電 適於聯接的電池充電，為防止過充電，需控制時間 圖15 定電流充電 同上 設計上需有保護電路，防止過充電 成本高 不適用 以控制時間來補充與放電相同的容量 圖16 定電壓充電( 定電流 ) ( 定電壓 ) 正確的充電方式 一般充電需很長時間 設定正確電壓、電流可以快速充電，在最後階段需防止過充。 成本適中。
6、 正確的充電方式 充電電壓不精確可能導致過充電或未飽和充電 對於深度放電後的充電時間較長 成本適中 在指定條件下可給串聯的電池充電 成本適中 圖17 兩階段式定電壓充電 可快速充電 成本高 可短時間內充電，即使是深度放電情況 成本高 圖18 4.2充電方式 (1) 半定電流充電方式(簡單方式)此種方式，操作簡便，廣泛適用於循環使用之電池。充電器由變壓器、二極體、電阻組成的，這些元件中產生的阻抗來確保充電電流不過充電。因為它結構簡單，所以製造成本較低。圖15顯示了充電特性。以這種方式，在充電過程中，電池電壓上升則充電電流會下降。在此有一個問題，當電池在充電最後階段仍以較大電流充電會造成過充現象，
7、注意避免超出充電時間規定。 圖15 半定電流充電特性(2) 定電流充電方式此方式，充電時間和充電量很容易計算，但需要一個昂貴的電路來進行精確計算定電流，因此，此方式並不常用。 圖16 定電流充電特性 (3) 定電壓充電方式(定電流、定電壓充電方式)此方式是以定電壓來提供電池一定電壓的方式。此方式利用與電池不同的電壓來對電池充電。充電電流最初很大，逐漸減小至它充電結束。它需要根據蓄電池充電和溫度特性來設置充電電壓。電壓不準確將導致過充電或充電不飽和。大容量充電單位，剛開始會有大電流，這將導致成本的增高。限制初始電流的定電流定電壓充電方式廣泛應用於循環和浮充使用的蓄電池。 圖17為定電流定電壓的充
8、電特性。在圖16中，有一相對於充電電壓的溫度補償電路來保証環境溫度變化下，最適宜的條件。圖17 定電壓定電流的充電特性 (4) 兩階段式定電壓充電方式此方式有兩個定電壓裝置。此裝置最初設定高端電壓，當充電與上升的電池電壓至指定值時(充電電流下降)。第二裝置以較低電流充電達到所設定的電壓，此方式在循環使用期間可快速充電，即使長時間充電也不會發生過充電。此方式也允許用於浮充使用。圖18 兩階段式定電壓充特性 4.3充電注意事項(1) 循環使用循環使用需短時間內完成充電，但不熟悉充電器和蓄電池的人要小心操作，特別在快速充電時要使用預防工具(如碼表等)來防止過充電。1. 要安全預防，如自動切斷充電(當
9、充電完成時)，或控制充電電流來防止過充電。 2. 溫度影響充電特性，在充電溫度低於 5 或高於 35 時，電壓設定需做溫度補償係數。 3. 若快速充電在兩小時或短時間內完成，請與本公司聯繫。 (2) 浮充使用浮動充電一般使用於備用電源在此情況下，電池以小電流正常充電可抵消自行放電所損失的容量。電池能源供應於緊急設備（如火警警報器等）。此方式需長時間充電，當電池在放電後需在短時間回充，則應選擇兩階段式恒壓充電方式。當使用充電器給浮充使用的電池充電時應注意：1. 由於電池需充電時間較長，充電電壓即使只有一細小的變化也會對使用壽命有影響，控制最小充電電壓變動是不可少的。 2. 溫度對充電特性的影響非
10、常大，當溫度低於 5 或高於35時，平均溫度非25（77）下，充電電壓設定需做溫度補償係數。鋰離子電池充電方法 為鋰離子電池充電的推薦方法是，向電池提供一個1%限壓的恆定電流，直到電池充滿電，然後停止充電。用來決定電池何時充滿電的方法包括：為總充電時間定時、監視充電電流或兼用這兩種方法。第一種方法採用限壓恆定電流，變化範圍從C/2到1C，持續2.5至3小時，使電池達到100%充電。也可以使用較低的充電電流，但是將需要更長時間。第二種方法與第一種方法類似，只是需要監視充電電流。隨著電池的充電，電壓上升，這與採用第一種方法時完全相同。電池電壓達到編程限壓值(也稱為浮動電壓)時，充電電流開始下降。電
11、流一開始下降時，電池約充電至容量的50%至60%。浮動電壓繼續提供，直到充電電流降至足夠低的水準(C/10至C/20)，這時電池約充電至容量的92%至99%，充電週期終止。目前，要為標準鋰離子電池快速充電(不到1小時)至容量的100%，還沒有一種安全的方法。 不推薦在電池充滿電後仍然為電池加上連續電壓，因為這會加速永久性容量損失，而且可能引起內部鋰金屬鍍敷。這種鍍敷可能發展成內部短路通路，引起過熱，使電池受熱時不穩定。 有些鋰離子電池充電器允許使用熱感應電阻監視電池溫度。這麼做的主要目的是，如果電池溫度超出推薦的0至40窗口範圍，就禁止充電。與鎳鎘或鎳氫金屬電池不同，鋰離子電池在充電時溫度上升
12、非常少。圖1是一個典型的鋰離子電池充電曲線，圖中顯示了充電電流、電池電壓和電池容量隨時間的變化。 圖1：顯示了電池電流、電壓和容量的典型充電曲線。 本文提及的字母C是一個電池術語，用於指示電池製造商規定的電池放電容量，單位是mAHr。例如，一個額定2000mAHr的電池可以為一個2,000mA負載供電一小時，之後電池電壓才會降至零容量電壓。在這個例子中，以C/2的電流為電池充電意味著以1,000mA(1A)充電。字母C在電池充電器中變得很重要，因為它決定了電池充滿電所需的合適充電電流和時間長度。在討論最低充電電流終止方法時，採用C/10終止的2,000mAHr電池將在充電電流降至低於200mA
13、時終止充電週期。 決定電池浮動電壓的因素 主要的決定因素是電池陰極中使用的活性材料的電化學電勢，就鋰而言約為4V。增加其它化合物將提高或降低這個電壓。第二個因素是在電池容量、週期壽命、電池壽命和安全性之間取得平衡。圖2所示曲線顯示了電池容量和週期壽命之間的關係。 圖2：充電器浮動電壓與電池容量和週期壽命。 大多數鋰離子電池製造商都設置了一個4.2V浮動電壓，以此作為容量和週期壽命之間的最佳平衡。用4.2V作為恆定限壓值(浮動電壓)時，電池一般可以提供約500個充電/放電週期，然後電池容量降至80%。一個充電週期由一個滿充電至一個滿放電過程組成。多個淺放電過程合起來構成一個滿充電週期。 儘管利用
14、降低浮動電壓或最低充電電流終止方法充電至低於100%的容量最初會降低電池容量，但是隨著週期數增加到超過500次，較低浮動電壓的電池容量可以超過較高浮動電壓的電池容量。關於容量和充電週期數，圖3顯示了推薦浮動電壓與降低浮動電壓的比較情況。 圖3：週期壽命和容量與4.1V和4.2V浮動電壓。 由於不同的鋰離子電池化學材料和其他條件可能影響電池壽命，因此本文顯示的曲線只是估計的充電週期數和電池容量值。由於電池材料和製作方法的微小差別，甚至來自不同製造商的類似電池化學材料也可能產生有天壤之別的結果，電池製造商規定最終用戶必須使用的充電方法和浮動電壓，以滿足電池容量、週期壽命和安全規格要求。不建議充電至
15、高於推薦的浮動電壓。很多電池含有電池組保護電路，如果超過最高電池電壓，該電路暫時斷開電池連接。一旦斷開，將電池組連接到充電器一般會重置電池組保護電路。電池組上常常印有一個電壓值，如單節電池為3.6V。這個電壓不是浮動電壓，而是電池放電時的平均電池電壓。 選擇電池充電器以延長電池壽命 儘管電池充電器對電池的深度放電、放電電流和電池溫度不加以控制，但是所有這些因素對電池壽命都有影響，很多充電器具有能夠延長電池壽命的功能，而且有時可以大幅延長電池壽命。 電池充電器延長電池壽命的作用主要由充電器的浮動電壓和充電終止方法決定。凌力爾特公司的很多鋰離子電池充電器具有4.2V1%(或更低)的固定浮動電壓，但是有一些產
