Перейти к содержанию

Заряд CC/CV

Литий-ионный аккумулятор заряжают в две основные фазы: сначала постоянным током, пока напряжение не дойдёт до предельного, потом постоянным напряжением, пока ток не упадёт. Так работают почти все зарядные микросхемы для одной ячейки.

Обновлено Редакция GAW

Заряд CC/CV (constant current / constant voltage) — алгоритм заряда литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов: сначала постоянным током, затем постоянным напряжением. По даташиту Microchip MCP73831 это предпочтительный алгоритм для таких ячеек, и так же работают зарядники TI bq21040 и BQ2407x.

ФазаЧто держит зарядникКогда переходит дальше
Предзарядмалый ток, 10–20 %напряжение аккумулятора выше порога
Постоянный ток (CC)ток быстрого заряданапряжение дошло до напряжения заряда
Постоянное напряжение (CV)напряжение заряда, например 4,2 Вток упал до порога окончания
Окончаниеток выключенаккумулятор разрядился ниже порога повторного заряда

Постоянный ток. Ток быстрого заряда задаёт резистор: у MCP73831 — на выводе PROG, у bq21040 — на выводе ISET. Рассчитать его можно в калькуляторе тока заряда.

Постоянное напряжение. Когда аккумулятор доходит до напряжения заряда — у MCP73831 это 4,2, 4,35, 4,40 или 4,50 В в зависимости от варианта с точностью ±0,75 %, — зарядник держит напряжение, и ток спадает. Заряд заканчивается, когда ток упадёт до порога: у MCP73831 это 5–20 % от тока заряда, у bq21040 — 10 %.

Повторный заряд. После окончания зарядник следит за напряжением: если аккумулятор разрядился ниже порога — у bq21040 примерно на 95 мВ ниже напряжения заряда, — цикл начинается снова.

Чтобы заряд не длился бесконечно, многие зарядники ограничивают его таймером безопасности. Как сам зарядник рассеивает энергию — в термине «Линейный зарядник».

Частые вопросы

Что значит CC/CV?

Constant current / constant voltage — постоянный ток, затем постоянное напряжение. Зарядник держит ток заряда, пока аккумулятор не дойдёт до напряжения заряда, например 4,2 В, а затем держит это напряжение, и ток сам постепенно спадает.

Когда заряд по CC/CV заканчивается?

Когда в фазе постоянного напряжения ток падает до порога окончания. У MCP73831 порог — 5, 7,5, 10 или 20 % от тока заряда в зависимости от варианта, у bq21040 и BQ2407x — 10 %. Microchip фильтрует этот момент в течение 1 мс, чтобы кратковременные скачки нагрузки не завершили заряд раньше времени.

Почему в конце заряда ток уменьшается сам?

В фазе постоянного напряжения зарядник держит на аккумуляторе фиксированное напряжение. Чем полнее заряжен аккумулятор, тем ближе его собственное напряжение к этому значению и тем меньший ток через него проходит. Зарядник просто следит, когда ток станет достаточно малым.

Источники

  1. Microchip. MCP73831/2 Miniature Single-Cell, Fully Integrated Li-Ion, Li-Polymer Charge Management Controllers (DS20001984H) — разд. 6.0 — алгоритм заряда Li-Ion и Li-Polymer: постоянный ток, затем постоянное напряжение; разд. 4.5 — постоянный ток до достижения VREG; разд. 4.6 — постоянное напряжение 4,2, 4,35, 4,40 или 4,50 В с точностью ±0,75 %; разд. 4.7 — заряд прекращается, когда средний ток в фазе постоянного напряжения падает ниже доли тока заряда, фильтр 1 мс; разд. 4.8 — повторный заряд ниже порога; ITERM/IREG 5, 7,5, 10 или 20 %
  2. Texas Instruments. bq21040 0.8-A, Single-Input, Single Cell Li-Ion and Li-Pol Battery Charger (SLUSCE2D, revised January 2019) — разд. 3 — заряд в три фазы: подготовка, постоянный ток, постоянное напряжение; разд. 7.5 — VO(REG) 4,2 В, окончание при 10 % тока быстрого заряда, повторный заряд при VO(REG) − 95 мВ
  3. Texas Instruments. BQ2407x Standalone 1-Cell 1.5-A Linear Battery Chargers with Power Path (SLUS810N, revised October 2021) — разд. 9.3 — три фазы: предзаряд, быстрый заряд постоянным током, постоянное напряжение VBAT(REG) со спадающим током; окончание при 10 % ICHG

Нашли ошибку?

Смотрите также