为什么现在的智能手机电池相对从前的手机续航要短好多？
来源：宝鄂实业
2019-06-30 21:21
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现在的智能手机用户遍及抱怨电池相对从前的手机太不给力，而实际也确实如此——几年前假如你在出差时偶尔把S40手机落在家里，待到一周后回来你的手机仍会坚强地运转着。反观最新的智能手机，我们却很难见到待机时刻超过两天的实例。
为什么会有如此大的落差呢？因为前期的手机通常只能打电话，而现在的手机却多出了收发邮件、阅览网页、GPS导航、阅览图片、欣赏视频等许多功用；前期的手机屏幕仅仅128x128的是非小屏幕，现在的手机却能配备4.3寸的大彩屏——所有这些变化所带来的终极价值就是呈几何级上升的电量消耗。
风趣的是，电池充电技能的进步也加大了用户对电池的误解：前期的手机在充电保护规划方面存在显着的缺点——当电池电量饱满后仅会减小输入的电量并始终保持电池处在最大充电情况。短期内而言，这种做法确实可以让电池的电量抵达最高值，但长期保持在这种情况却会对电池造成危害。声威的电池网站Battery University对此的解释是：“电池保持在最大充电情况的时刻要尽可能地短，不然电源输出的电压会加快电池的腐蚀，这种作用在温度较高的情况下特别显着”。
之所以拔掉充电器后许多手机的电量会在短时刻跌落10%，是因为现在的电池在充电时一旦电量抵达100%充电保护功用就会收效——该功用会当即堵截从充电器涌入的电量并让电池的电量自动渐渐消耗，直到电量跌落到90%左右时才持续再次开启充电的流程。大多数情况下你拔掉充电器的那一瞬间电池的电量或许正好是90%左右，那么看上去敏捷掉电10%就很好理解了。也正因为如此，整晚对手机充电的意义其实并不大——那只不过会让你的电池不断经历充电、放电的循环罢了。
为什么手机厂商会这么规划？因为可供他们挑选的只有三个方案：
方案一：选用老式充电技能，总是让电池电量维持在100%的最高值（前期的电池充电方案就是如此）。不过因为前面说过，这种不成熟的充电方法会危害电池、减少电池寿命，所以它现在现已被淘汰了。
方案二：运用新的充电技能并运用准确的电量核算功用（就像刚才蓝色数据线的电量核算方案）。
方案三：运用新的充电技能并运用不准确的电量核算功用（即现行的Android体系自带的电量核算方案）。
着重来讨论一下方案二和方案三，这其中方案二会让许多的运用者感到不安——因为没有哪个顾客愿意看到无论怎样将手机插在充电器上其电量最多却总显现90%左右，也就是总充不满。他们会在第一时刻置疑充电器或电池本身有问题。相比较而言方案三造成的拔掉充电器后敏捷掉电的现象尽管也会被顾客注意到，但实际上真正会抱怨电池或充电器本身有问题的顾客会少得多，两害相权取其轻，这就是为什么选用方案三而不是方案二的原因。
LTC4000 的全功用电池充电操控器可对多种电池化学组成进行充电，包含锂离子电池 / 锂聚合物电池 / 磷酸铁锂电池、密封铅酸电池 （SLA） 和镍电池等。其他，电池充电器还具有高精度的电流检测功用，可为高电流运用供给较低的检测电压。
结论
新式便携产品的规划师从事着极富挑战性的作业 ━━ 特别当其面临电源时。客户不断地追逐需求耗费更多功率的功用，因而必需运用更大的电池。与此一同，客户还希望具有从简直一切的可用电源来给这些电池充电的便当。尽管便携式电源的上述发展趋势带来了规划难题，但 LTC4155 和 LTC4000 则使规划作业大为简化。在低电压体系中，LTC4155 可高效供给高达 3.5A 的充电电流，并具有许多高性能特性。LTC4000 可以运用简直任何输入来完毕一款功用强健的充电处理计划，且具有无与伦比的性能及灵活性。
电池电路作业原理电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功用，其作业原理剖析如下：
1、正常情况在正常情况下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个MOSFET都处于导通情况，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET的导通阻抗很小，一般小于30毫欧，因而其导通电阻对电路的功用影响很小。7|此情况下保护电路的消耗电流为μA级，一般小于7μA。
2、过充电保护锂离子电池要求的充电方法为恒流/恒压，在充电初期，为恒流充电，跟着充电进程，电压会上升到4.2V（根据正极材料不同，有的电池要求恒压值为4.1V），转为恒压充电，直至电流越来越小。电池在被充电进程中，假设充电器电路失掉控制，会使电池电压跨过4.2V后继续恒流充电，此时电池电压仍会继续上升，当电池电压被充电至跨过4.3V时，电池的化学副反应将加重，会导致电池损坏或呈现安全问题。
在带有保护电路的电池中，当控制IC检测到电池电压抵达4.28V（该值由控制IC挑选，不同的IC有不同的值）时，其“CO”脚将由高电压转变为零电压，使V2由导通转为关断，然后堵截了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在，电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。在控制IC检测到电池电压跨过4.28V至宣告关断V2信号之间，还有一段延时时间，该延时时间的长短由C3挑选，一般设为1秒左右，以避免因搅扰而构成误判别。
3、过放电保护电池在对外部负载放电进程中，其电压会跟着放电进程逐步下降，当电池电压降至2.5V时，其容量已被完全放光，此时假设让电池继续对负载放电，将构成电池的永久性损坏。在电池放电进程中，当控制IC检测到电池电压低于2.3V（该值由控制IC挑选，不同的IC有不同的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，然后堵截了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在，充电器可以通过该二极管对电池进行充电。
由于在过放电保护情况下电池电压不能再下降，因而要求保护电路的消耗电流极小，此时控制IC会进入低功耗情况，整个保护电路耗电会小于0.1μA。在控制IC检测到电池电压低于2.3V至宣告关断V1信号之间，也有一段延时时间，该延时时间的长短由C3挑选，一般设为100毫秒左右，以避免因搅扰而构成误判别。
4、过电流保护由于锂离子电池的化学特性，电池生产厂家规矩了其放电电流最大不能跨过2C（C=电池容量/小时），当电池跨过2C电流放电时，将会导致电池的永久性损坏或呈现安全问题。电池在对负载正常放电进程中，放电电流在通过串联的2个MOSFET时，由于MOSFET的导通阻抗，会在其两端发作一个电压，该电压值U=I*RDS*2, RDS为单个MOSFET导通阻抗，控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测，若负载因某种原因导致反常，使回路电流增大，当回路电流大到使U>0.1V（该值由控制IC挑选，不同的IC有不同的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，然后堵截了放电回路，使回路中电流为零，起到过电流保护作用。
在控制IC检测到过电流发作至宣告关断V1信号之间，也有一段延时时间，该延时时间的长短由C3挑选，一般为13毫秒左右，以避免因搅扰而构成误判别。在上述控制进程中可知，其过电流检测值大小不只取决于控制IC的控制值，还取决于MOSFET的导通阻抗，当MOSFET导通阻抗越大时，对同样的控制IC，其过电流保护值越小。
5、短路保护电池在对负载放电进程中，若回路电流大到使U>0.9V（该值由控制IC挑选，不同的IC有不同的值）时，控制IC则判别为负载短路，其“DO”脚将活络由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，然后堵截放电回路，起到短路保护作用。短路保护的延时时间极短，一般小于7微秒。其作业原理与过电流保护类似，只是判别方法不同，保护延时时间也不一样。
以上详细论说了单节锂离子电池保护电路的作业原理，
