如今，電池充電器的作用變得越來越重要，便攜式和備用電池管理系統(tǒng)已成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?/p>

為了確保電池管理系統(tǒng)的安全性和可靠性，需要穩(wěn)定可靠的控制裝置來降低電池故障和爆炸的風險。這些充電器控制裝置還有助于維持電池溫度并延長電池壽命。ADI公司提供高度可靠且高效的集成有線和無線多化學組成充電器控制器解決方案，適用于工業(yè)自動化、醫(yī)療、物流和零售、備用系統(tǒng)、儀器儀表和能量收集等諸多應用。

工業(yè)電池充電器的主要特性：

寬輸入電壓（4.5 V至80 V）

線性和開關拓撲

充電終止

最大功率點跟蹤(MPPT)

NTC熱敏電阻輸入

USB PD/OTG控制充電

智能電池充電

快速充電支持

CV-CC充電

輸出監(jiān)控引腳

可編程電流限值

多化學組成和多電芯支持

不良電池檢測

獨立和數(shù)字遙測

PowerPath控制

雙電池充電支持

過壓保護

在《工業(yè)電池充電器概述》第一部分，重點介紹了電池充電器，包括開關充電器、線性充電器以及寬輸入電壓和多化學組成。

開關充電器：開關充電器是一種使用開關穩(wěn)壓器來調(diào)節(jié)充電電流和電壓的電池充電器。開關穩(wěn)壓器根據(jù)電池的充電狀態(tài)等因素調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，確保快速、安全地對電池進行充電。開關充電器的一大優(yōu)點是能夠處理各種輸入電壓，非常適合與壁式適配器、USB端口和無線充電板等各種電源一起使用。

線性充電器：線性充電器是一種使用線性穩(wěn)壓器來控制充電電流和電壓的電池充電器。與使用開關穩(wěn)壓器來提高效率的開關充電器不同，線性充電器以熱量形式耗散多余能量，從而調(diào)節(jié)充電電流。因此其效率低于開關充電器，但實現(xiàn)方案更簡單且成本更低。

寬輸入電壓和多化學組成：多化學組成充電器能夠為不同類型的電池充電，例如鋰離子、鎳金屬氫化物和鉛酸電池。與只能為一種電池充電的單一化學組成充電器相比，多化學組成充電器功能更多且更加便利。

以上只是對不同電池充電器的簡單介紹，更詳細的介紹請查看白皮書《工業(yè)電池充電器概述》。

基于電池化學組成的充電曲線

充電周期因化學組成而異。恒流-恒壓充電曲線的示例如下所示。必須考慮基于電池化學組成的充電曲線。電池充電曲線是指用于安全有效地為電池充電的具體方法和算法。

無論是用于智能手機、筆記本電腦、電動汽車還是可再生能源存儲系統(tǒng)，充電過程對于維持電池的性能、使用壽命和安全性都至關重要。有幾種常見的充電曲線，均根據(jù)電池的特定化學組成和設計而定制。

鉛酸電池充電周期

鋰離子電池充電周期

智能充電器

智能充電技術完全改變了設備充電方式。它使用智能算法和傳感器來優(yōu)化充電過程，從而縮短充電時間并延長電池壽命。

智能充電器配備微處理器，可以實時監(jiān)控充電過程。它們可以檢測正在充電的設備類型，并對充電參數(shù)進行相應的調(diào)整。例如，用于便攜式工業(yè)條碼掃描儀的智能充電器可以根據(jù)電池的容量和健康狀況來調(diào)整充電電流和電壓，從而實現(xiàn)更快速、更安全的充電。

智能充電的一大好處是可以延長電池的使用壽命。通過監(jiān)控電池的溫度和充電電平，智能充電器可以防止過度充電和過熱，避免對電池造成長期損壞。這有助于延長電池的使用壽命，并減少頻繁更換電池的需要。

智能充電器也比傳統(tǒng)充電器更高效。它們可以檢測電池何時充滿電并停止充電過程，從而減少能源浪費并節(jié)省電費。因而成為對充電設備而言比較環(huán)保的一種選擇。

總體而言，智能充電技術改變了我們?yōu)樵O備充電的方式。通過優(yōu)化充電過程，智能充電器可以提供縮短充電時間、延長電池壽命并提高能源效率。

PowerPath

PowerPath控制是一種自動負載優(yōu)先級電路，能夠在USB端口、壁式適配器和電池等多個輸入源之間自主、無縫地管理電源流向，同時優(yōu)先向系統(tǒng)負載供電。在傳統(tǒng)的電池供電充電系統(tǒng)中，用戶必須等到電池電量和電壓水平充足后才能獲得系統(tǒng)電源。而采用理想二極管的PowerPath控制能夠讓產(chǎn)品插入電源后立即運行，而不管電池的充電狀態(tài)如何，這通常稱為即時啟動操作。

PowerPath控制電路可以采用線性拓撲和開關拓撲。線性PowerPath拓撲的優(yōu)點包括具有外部高壓降壓的Bat-Track自適應輸出控制功能，以及通過電源流向系統(tǒng)負載提高熱性能。開關模式PowerPath技術保留了這些優(yōu)勢，同時提高了對負載/系統(tǒng)和電池的供電效率。它消除了線性電池充電器元件中的功率損耗，在電池電壓低和/或輸入功率有限（即USB）時，這一點顯得尤其重要，因而具有出色的熱性能。第二大優(yōu)勢是當電池電壓較低時，它能夠從標準USB端口（約2.3 W）提取高達700 mA的電池充電電流。

常見的PowerPath應用包括備用系統(tǒng)、背光應用、工業(yè)手持設備、工業(yè)照明和醫(yī)療儀器。

設計考慮因素

最大功率點跟蹤

理想情況下，任何使用太陽能電池板的系統(tǒng)都將以最大功率輸出運行該電池板。對于太陽能電池充電器來說尤其如此，其目標是在盡可能短的時間內(nèi)捕獲和存儲盡可能多的太陽能。換言之，由于我們無法預測太陽能的可用性或強度，因此我們需要利用盡可能多的能源。

在最大功率點運行太陽能電池板有很多方法。最簡單的方法之一是通過二極管將電池連接到太陽能電池板。這需要將電池板的最大輸出電壓與電池相對狹窄的電壓范圍匹配。當可用功率非常低（大約低于幾十毫瓦）時，這可能是比較理想的方法。

審核編輯：湯梓紅