电池快充的原理是什么?

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快速充电方案包含两个部分,充电器部分和电源管理部分,电源管理部分的芯片置于移动智能终端内,有的电源管理芯片,也有的直接集成在手机套片中,电源管理芯片对锂电池的整个充电过程实施管理和监控,包含了复杂的处理算法,锂电池充电包括几个阶段:预充阶段、恒流充电阶段,恒压充电阶段、涓流充电阶段,充电管理芯片根据锂电池充电过程的各个阶段的电器特性,向充电器发出指令,通知充电器改变充电电压和电流,而充电器接收到来自充电管理系统的需求,实时调整充电器的输出参数,配合充电管理系统实现快速充电。

其实总的来说,目前市面上手机所常见的快充技术基本上都来自于三家公司:高通、联发科和OPPO,比如小米5就采用了QC3.0的快充技术。

1、高通Quick Charge

我们先来说一下高通,现在高通QC4.0已经发布,但是目前市面上常见的高通Quick Charge快充标准大多为QC2.0和QC3.0两种,相比于第一代时候的5V/2A固定电流电压技术来说,QC2.0则提供了5V、9V和12V三个档位的电压,以及最大3A(一般手机适配器不会达到这么多)的电流。相较于QC1.0来说,充电速率上提升了很多。我们以QC2.0来举个例子,Quick Charge 2.0需要手机与充电器都符合这一标准才能使用,为了防止老版本手机在充电时被过大电流烧毁,充电器中还加入一个IC控制器判断,当然,不符合Quick Charge标准的也有5V低电压与1A电流伺候。Quick Charge 2.0已经融入到高通骁龙801处理器芯片中。目前支持这一技术的手机与相应的充电器搭配即可支持,例如小米4,三星S5或是HTC One M8,理论上,Quick Charge 2.0比传统USB充电方式快75%。,能在30分钟内为3300毫安时的电池充入60%的电量。这项技术的局限性在与于芯片,这是高通的技术壁垒。虽然骁龙210这种入门货也支持,但非高通芯片,比如魅族的三星Exynos,华为的海思,以及MTK6595等就没办法了。其实QC2.0就已经基本解决了充电功率方面的问题,如果再提高充电功率可能就会引发严重的手机发热问题。所以QC3.0的出发点就是解决手机侧的接收效率。

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电瓶车的电瓶一般有铅酸蓄电池和锂电池两种。这些电瓶都是由若干的电池成组而成的(铅酸蓄电池类型的由6个或者8个串并联组成;锂电池类型的则由若干个锂电池串并联组成)。而涉及到电池组的充电方式,这里又有另外的一个大问题了,就是电池均衡问题。关于电池均衡问题,我在这里不再详说,百度一下就可以了。我只能说目前的绝大多数电瓶车电池都没有电池均衡管理,所以这个导致了电池组的寿命远远不如单个电池的寿命,这也解释了为什么电瓶车的电池不耐用,一年左右就报废了~~~同时也解释了当前电动汽车发展的困境就是电池成组技术的*。       

简单来说结论就是:快速充电是指充电电流大于0.1C的充电方式,这种充电方式对于单个锂电池来说,对寿命与稳定性等的影响非常小;但是如果对于电瓶车电池组来说的话,快充就是用时间换取电池寿命的一种行为。

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快速充电的方式确实非常诱人,在实验室的操作也显示处较高的可行性,不过在安全测试数据没有出来之前我支持反对者的意见,毕竟由这么大电流带来的这些热量在快充这么短时间内的消散很成问题,而且电池这种小体积的封闭体系很容易在这些热量的怂恿下异化为小型*。当然,这并不是说将来不会有人成功地研制出符合快速充电安全保障的材料,不过我想这些问题的迎刃而解很多是要交托给企业的现场工程师和工艺人员,如何改善电池包装空间和电芯设计,在电动车上如何调整电路板和核心部件的位置,以及附加水冷或者热量导出装置的开发,这些问题可能都是实业人员需要解决的,相信在不久后应该就能实现。

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