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放置在系统内部。此时,充电器的效率至关重要,这并非为了能够传输最大能量,仅仅为了
降低热量。因为热量产生温升,而电池工作于高温环境会缩短寿命。由于要求在整个电池电
压范围内保持高效性,充电器应该选用脉冲式充电器,因为其功率耗散相对较小并且与输
入输出压差无关,图

1b)是利用 DS2712 配置的脉冲充电器。脉冲充电器的主要缺点是需要

电感元件和电容滤波器,以便将开关输出电压转换成适合于电池的直流电压。这种调节器的
另一缺点是:开关过程中会产生噪声,需要通过适当的布线技术和屏蔽、滤波措施来避免。

NiMH 电池的充电控制

NiMH 电池充电时,电池满充时,端电压上升到最大值然后开始下降。当端电压开始下

降,即

dv/dt 变为负值时,应该终止快充模式,否则,充电电流将把电池中的水电解成氢气

和氧气,导致电池报废。为了保证在电池损坏之前终止快速充电模式,充电器需要检测
NiMH 电池的端电压,当该电压达到最大值即 dv/dt=0 或略低于 0 时,终止快充模式。

除了对电压检测外,充电器还需要监视电池温度、充电时间,作为辅助或后备保护方案。

2 是 DS2711/DS2712 的内部充电控制过程。有三种方式可以启动一次完整的充电过程:

已经插入电池的情况下接通充电器电源

;接通充电电源的情况下插入电池;解除当前的充电挂

起模式。每次充电从预充开始,预充电过程以较小的电流对电池充电,将电池电压充至
1V,可以防止对深度放电的电池快速充电,同时也避免在极端温度下对电池充电。

快速充电过程中,

DS2711/D S2712 可以对电池做进一步检测,判断电池是否为碱性电

池或废旧、损坏了的

NiMH 电池,为系统提供可靠的保护。当电池开路电压介于 1.0V~1.75V

之间、电池温度低于

+50

℃(基于 THM1、THM2 电压)时,充电器将持续以快速充电电流对电

池充电,一旦检测到

-ΔV,将立即终止快充过程。快充结束后进入浮充阶段,浮充周期结束

后进入保持阶段,完成一次完整的充电过程。最大电压检测、温度和充电时间监视始终伴随
整个充电过程,为系统提供二次保护,避免过充电。

对原电池的检测

DS2711/DS2712 标准 NiMH 电池充电器能够检测原电池(一次电池或不可充电电池),

避免对其充电。我们收集了几款新的和旧的

NiMH 可充电电池以及碱性原电池,用 DS2711

对这些电池进行充电和阻抗检测,因为电池阻抗在很大程度上取决于剩余电量或充电状态
我们选择了

4 种充电状态:充满、低电量、空电量和电池耗尽。“充满”指 NiMH 电池完全充满,

对于碱性电池,

“充满”指电池刚刚去掉包装 ;“低电量”指电池在 50mA 负载下放电至

1.2V;“空电量”指电池在 50mA 负载下放电至 0.8V;“电池耗尽”指电池在 50mA 负载下放电至
0.0V。当电池放电到指定状态时,对电池进行测量,以计算每个电池的阻抗。表 1、表 2 给出
了检测结果。

DS2711/DS2712 的电池阻抗测量门限由 CTST 外接

电阻

(RCTST)设置。RCTST 电阻是基

于所要求的阻抗门限和充电电流计算得到的,根据表

1、表 2 测试结果,我们选择 160mΩ 作

为判断可充电

NiMH 电池的检测门限,碱性电池将不能通过测试。

DS2711 和 DS2712 为 1 节或 2 节 AA 或 AAA 标准 NiMH 电池提供了一种理想的充电方

案,它们能够检测碱性原电池,防止对其充电。碱性原电池制造商不推荐对其产品进行充电,