CC-CV曲線包括以下幾個階段：

　　

1. 預充

2. 激活

3. 恒流

4. 恒壓

　　

充電開始為預充階段，以檢查電池狀況是否良好。在此階段中，通常給電池提供電池容量5%到15%的少量電流，如果電池電壓上升到2.8V以上
，則認為電池狀況良好，可以進入到激活階段。在此階段中，給電池提供相同的電流，但會持續更長的時間。當電池電壓上升到3V以上
，則啟動快充，並提供等於或低於電池容量的恒定電流。

 

當電池電壓上升到完全充電電壓(4.2V) 時或出現超時情況(不管哪一種情況先出現)，hengliujieduanjieshu。dianchidianyadaodawanquanchongdiandianyashi，chongdianjinrudaohengyajieduan，qiedianchidianyabaochihengding。yaozuodaozheyidian
，chongdiandianliubixusuizheshijiandetuiyierjiangdi。zheyijieduandechongdianguochengxiangbiyuqitachongdianjieduaneryansuoxudeshijianzuichang。zaizhegeguochengzhong
，dangchongdiandianliujiangdao“結束電流”限度以下
，通常為電池容量的2%，則電池充滿，充電過程結束。請注意，充電過程中每個階段都有一個時間限製
，這是一個重要的安全特性。

 

圖1：鋰離子電池充電曲線

 

weileshishizheyichongdianquxian

，bixusuishilejiedianchidianyahechongdiandianliu。ciwai，haiyaojianzhadianchidewendu。yinweizaichongdianshi，dianchiwangwanghuibianre。ruguowenduchaoguodianchideguidingxiane，jiukenengduidianchizaochengsunhai。

　　

就電池充電器的實現方案而言，用戶可有兩個選擇。一是采用專門的電池充電器IC，二是采用更加通用的微控製器。第一種方案能快速解決問題，但其可配置性和用戶界麵選項(LED指示燈)有限。第二種方案采用微控製器，設計的時間會稍微長一些，但能提供可配置性選項，並且還能集成其它功能
，如電池充電狀態(SOC)計算以及通過通訊接口向係統中的主機處理器發送信息等。此外，微控製器不能提供充電器所必需的電源電路係統，而且還需要外部BJT或MOSFET。不過這些電源組件的成本相比於微控製器或專門的充電器IC 而言要低得多。

　　

　　

womencongchongdianquxiankeyikanchu

，danjielilizidianchichongdianqixuyaokekongdedianliuyuan。dianliuyuanshuchuyingdanggenjudianchizhuangtaiergaibian。kaolvdaoshangshuyaoqiu，jiyuweikongzhiqideshishifanganxuyaoyixiagongnengmokuai：

　　

1. 電流控製電路

2. 電池參數(電壓、電流
、溫度)測量電路

3. 充電算法(用於實現CC-CV充電曲線)

　　

方案框圖如下所示：

 

 

圖2：鋰離子電池充電器框圖

　　

電dian流liu控kong製zhi電dian路lu可ke采cai用yong電dian壓ya源yuan和he電dian流liu反fan饋kui技ji術shu進jin行xing構gou建jian。其qi工gong作zuo原yuan理li類lei似si於yu典dian型xing的de負fu反fan饋kui控kong製zhi係xi統tong。允yun許xu充chong電dian電dian流liu通tong過guo小xiao電dian阻zu以yi獲huo得de反fan饋kui，從cong而er產chan生sheng一yi定ding的de電dian壓ya。

 

電壓源可采用兩種方法進行創建：

　　

1. 線性拓撲結構

2. 開關：降壓或升壓拓撲結構

　　

線性拓撲結構采用線性模式的串聯導通元件(BJT或MOSFET)
，如圖3所示。

 

 

圖3：線性拓撲結構

　　

通過控製串聯導通晶體管Q1的偏置實現對充電電流的控製。可使用數模轉換器(ADC)或脈寬調製器(PWM)配合外部RC低通濾波器來控製偏置。線性方法適用於充電電流(<1A)較低的情況，因為串聯導通元件會麵臨功率消耗問題。

　　

開關拓撲結構本身具有低功耗的優勢，能實現較高的充電電流。基於開關降壓調節器的充電器如圖4所示。

 

 

圖4：開關降壓調節器拓撲結構

　　

充電電流由驅動MOSFET的PWM占空比而設定。

　　

電池參數測量電路：反饋信號需要使用ADC進行測量
，目前大多數微控製器均可提供ADC外設。在圖3和圖4中，我們看到了如何獲取電池電壓和電流反饋。然而
，這些差分信號需要差分ADC進行測量，而通常在微控製器中采用的是單端ADC。圖4和圖5所示的電路通過讓微控製器接地和電源接地不同，可方便地加以修改
，從而為電壓、電流和溫度等所有3個參數生成單端信號。

 

 

圖5：采用單端ADC進行測量

　　

電池負端可作為微控製器接地，這就讓電壓、溫度和電流反饋可參考微控製器接地
，並能進行單端ADC測量。對於電流反饋而言，正偏移電壓需要引入，而反饋電壓在電池充電時將為負。如圖5所示
，電阻R3和R4提供了所需的偏移電壓。

　　

充電算法：這一行為將結束環路。CPU讀取ADC以獲取電壓
、充電電流和溫度讀數，並根據充電曲線控製PWM占空比。CPU監控ADC結果與控製PWM的速度取決於環路響應時間和CPU帶寬消耗二者之間如何平衡。

 

ADC參數和PWM分辨率：ADC分辨率和精確度以及PWM分辨率是在設計電池充電器時應考慮到的重要參數。ADC分辨率定義了輸入電壓測量的精度(這裏是指反饋電壓)。PWMfenbianlvzedingyilegaibianshuchuxinhaozhankongbidejingdu，zhejineryoujuedingledianliukongzhidianludeshuchudianya。lilizidianchichongdianshi，dianchidianyaxuyaoshixianzhunquehegaojingdudekongzhi。dangdianchidianyajiejinchongmanzhuangtaishi，zheyidianjiuxiandeyouweizhongyao。kekongxingqujueyuADC分辨率
、測量的準確度以及占空比變化的細粒度。

　　

圖5給出了采用賽普拉斯CY8C24x23 PSoC器qi件jian實shi施shi的de充chong電dian器qi架jia構gou示shi例li。微wei控kong製zhi器qi與yu通tong用yong數shu字zi和he模mo擬ni模mo塊kuai配pei合he使shi用yong
，可ke配pei置zhi為wei特te定ding的de電dian路lu功gong能neng。舉ju例li來lai說shuo，持chi續xu時shi間jian模mo擬ni模mo塊kuai可ke用yong來lai實shi施shi可ke編bian程cheng增zeng益yi放fang大da器qi和he比bi較jiao器qi。開kai關guan電dian容rong模mo擬ni模mo塊kuai則ze有you多duo種zhong不bu同tong用yong途tu，包bao括kuo濾lv波bo器qi
、數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC) 等。數字基礎模塊可用來實施PWM、計數器、定時器和緩衝器，而數字通訊模塊則可用來實施SPI、UART、IrDA RX和TX等通信接口。此外
，該器件還可提供I2C模塊
，可用作為主設備或從設備。

　　

圖6所suo示shi為wei單dan節jie電dian池chi充chong電dian器qi應ying用yong的de器qi件jian資zi源yuan消xiao耗hao情qing況kuang，我wo們men看kan到dao還hai有you足zu夠gou的de數shu字zi和he模mo擬ni模mo塊kuai能neng夠gou實shi施shi其qi它ta有you用yong的de功gong能neng，這zhe就jiu為wei係xi統tong提ti供gong了le更geng多duo的de集ji成cheng選xuan項xiang，從cong而er有you助zhu於yu降jiang低di係xi統tong成cheng本ben和he大da小xiao。

 

 

圖6：采用PSoC 1 (CY8C24x23)的實施方案