便携式设备电池管理策略与应用设计

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其三是快速充电。前面两项落实了，这个问题也就相应地解决了。纯粹从技术方案角度讲，第一条是找到可以利用的供电能力，第二条是在这个能力下充分利用有限的电力。这两条做到了，再设个快冲电流限制就可以了。

综合看，比较实际的方案是采用DS2770(http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS2770.pdf)。DS2770既能完成充电、也能完成电量监视。实际要采用哪个电流充电，将由MCU决定。充电终止的判断也需要MCU协助完成。

Q16：关于电池的充电电流。

如何设定电池的充电电流？脉冲充电与恒流充电各有何优势与劣势？

A16：充电电流基本由电池规格决定，或者需要咨询电池厂家意见决定。一般电池厂家在公开文件中只给出比较保守的充电方式和充电参数，例如Panasonic只推荐了以0.7CmA为限流的恒流恒压方式充电。

http://www.panasonic.com/industrial/battery/oem/images/pdf/Panasonic_LiIon_Precautions.pdf

实际常见的锂（离子、聚合物）电池的充电电流可见到0.3C-1。5C范围，少量有达2C的充电应用。低于0.3C的充电电流不会对电池造成不良影响，其不常使用的原因是充电时间太长，不实用。镍镉和镍氢电池可见到高达10C的充电电流。此处C即为电池标称的Ah数的值。

作为功能单一的充电器对比和作为一个复杂的电池管理电路的一部分对比，对脉冲充电和恒流充电可得到不同的评价结论。

只作为充电器看，脉冲充电器的充电速度一般比连续电流的充电器快，电路也会“简单些”。实际上这个“简单些”是有条件的；一方面它把限流和散热的问题推给了电源适配器，另一方面在其接近充满时电路的简单性是建立在安全性的妥协上的。如果电源适配器与脉冲充电器的配套性不能从根本上保证，例如不是一体的，则存在错用电源适配器的风险。如果在接近充满时仍采用同样的脉冲电流充电，短时间内施加在电池上的电压会接近和超过4.1V或4.2V。这个电压由电化学膜和通路上的阻性压降分担。近年的电池厂家持续致力于于减少通路上的阻性和提高体积储能密度，这使得在脉冲期间击穿电化学膜、进一步产生内短路的可能性增加。去年日本的若干机构已明确提出在电池组中禁止使用简单的脉冲充电。如果在接近充满时降低充电电流，将使得脉冲充电速度下降。基本上，当充电器与电源适配器做为一个整体时，并且电源适配器可提供4.3V的电压限制和能粗略限制电流时，可以选择脉冲充电器。有测试资料表明，脉冲充电更有利于保持电池的容量。

当充电器做为设备的内嵌部分时，由于通常还希望利用充电器的部分元件完成充电-负载电流分配、充放电通道开关和实现冷电池工作等等，在这个情况下基于恒流的电路结构实现这些功能比较方便。

当去年电池的安全问题凸现后，尽管脉冲充电的可用性的争论很多，但实际设计中采用脉冲和恒流方式的比率并没有出现一边倒的情况。目前无论是在笔记本还是在手机中，两种方式的设计依然并存。

Q17：开关型充电器与线性充电器的比较。

能否具体谈谈开关型充电器与线性充电器的电路结构有何差别，各自的优点和缺点是什么？两种充电器的目标应用范围分别是什么？

A17：此处所谓的开关型充电器一定指的是以开关电源的拓扑调节充电电流和电压的充电器，而不是以间歇脉冲方式向电池充电的充电器。相应地，线性充电器则是指通过控制调整管的导通程度进而调节充电电流和电压的充电器。笼统地讲，这两个结构的差别可以等同与开关电源和线性电源的差别，即一种是借助电感元件的储能和释放过程调节电流和电压、一种是利用调整管的消耗使剩下给负载（此处是电池）的电流和电压得以调整。采用开关还是线性方式，与对充电过程的管理没有直接关系。如充电过程中电流应该如何变化、何时进入何种充电状态等与开关还是线性并没有直接关系，这些部分属于充电模式的范畴。

开关充电器的电路比线性充电器复杂，材料和生产成本要高。

线性充电器靠自身和附近的散热结构消耗掉多余的能量，因此能承受的输入输出压差和电流的乘积非常有限，也不能从一个低电压为较高电压的电池充电。

不同结构的开关充电器可能在较高的压差、较大的电流和可能利用高、低输入电压以及反向输入电压充电。实际开关充电器产品几乎都是开关降压方式的，只有极个别为开关升压的（如利用太阳能板充电的产品）。

线性充电器的优点是简单、便宜，缺点是自发热大，以及受散热限制不能在大压差和大电流下工作。

通常，只要期望的压差和电流下散热能力许可，一般会选择线性充电器。

选择开关充电器往往是使不得已的选择，如需要大充电电流和在