background image

Li+充电器测试电路完全满足这些要求。

  选择电池模型负载

  我们先讨论两个必须考虑但最终放弃的建模方法。电池负载建模的方法之一

是:使用一个具有源出

(放电)和吸入(充电)电流能力的电压源与代表电池内阻的

电阻串联。由于

Li+电池要求精确控制终止电压和充电电流,目前所有 Li+充电

器实际上是稳压电源转换器。

  此外,由于稳压电源变换器

(充电器)的稳定性取决于负载(电池)的动态特性,

因此必须选择一个与模型非常相似的负载。否则,测试只能验证充电器本身的

V-I 特性。

  如果只是进行一次性测试,可以使用并联型稳压器与电阻串联,这足以模

拟电池的内阻,并且,这一简单的电池模型完全可以满足测试要求。这种方法的

优势是由充电器本身供电。然而,更严格的测试需要更精确的模型。该模型采用

内部电压源,电压值是充电过程中供给电池的总电荷的函数。

  用恒流源对电池充电时电压将不断变化,以一定的正斜率上升。这是由于放

电和其它电池内部化学变化过程中,电池正极周围累积的极化离子逐渐减少。因

此,充电器的工作点取决于电池连接时间的长短,以及电池的工作历史。用大多

数电子实验室能够找到的通用器件构建负载,以模拟这一复杂负载的模型很困

难。

  需要经常对充电电路进行测试,或必须详细描述电路特性时,准确模拟充

电过程的电池非常有用。模拟过程需要连续扫描充电器的所有直流工作点。模拟

电路还要显示结果,使操作人员可以查找问题、故障和干扰。如果模拟电路能够

提供电池电压输出和信号,这些结果可以直接作为示波器信号。测试速度可以加

(从几小时到数十秒),并可根据需要进行多次反复,比用真正的电池测试更

方便。然而,测试速度加快后对确定充电电源的热效应不利。因此,可能需要额

外的长时间测试,以便与充电电源和调节电路的热时间常数相吻合。

建立电池模型负载

  图

2 电路模拟的是单节锂离子电池。充电器 CC 阶段的终止充电电压和快速

充电电流由充电器设置决定。仿真器初始化时,可设置完全放电条件下内部电池