为什么大容量磷酸铁锂电池需要大功率充电器？

需求布景 

 

　　患者护理范畴的首要趋势之一，是在患者家中越来越多地运用远程监督体系。出现这种趋势的原因很显着，让患者住在医院的费用太高了，令人难以承受。因而，许多这类便携式电子监督体系纳入了 RF 收发器，以便数据能直接发到医院中的监察体系中，供医师研讨和分析之用。显着，这类体系一般由 AC 电源、电池或一起由二者供电。为了确保在除医院之外的其他地址运用时，体系能接连作业，这种冗余性是必要的。此外，在便携式医疗确诊设备范畴取得了许多新的进展，例如医师和护理处处携带的设备，都将电池作为主电源，或将电池作为备份电源，以防 AC 电源中断。这类体系需求高效率电池充电电路。 

 

　　除了医疗运用，便携式工业银行终端、坚固耐用的平板电脑、库存操控和条码扫描设备等都需求单节大容量电池，以减小外形尺寸和分量。根据锂资料的电池一贯是最盛行的选择。但是，要快速、精确和安全地给这类电池充电，却不对错微乎其微的工作。此外，人们一贯在开发新的、根据锂的化学阳极/阴极组合，这类组合也在不断地面向干流商场。这种趋势的一个比如是，磷酸铁锂 （LiFePO4） 电池已在许多运用中崭露头角，与根据钴的锂离子 / 锂聚合物电池比较，磷酸铁锂电池可供给更高的安全性和更长的电池寿数。而且这种化学组成的电池还一起具有根据钴的锂离子电池所具有的其他许多优势，包含较低的自放电速率和相对较轻的分量。比较之下，除了改进安全性 （因为具有抗“热失控”才干） 及延伸电池循环寿数之外，磷酸铁锂电池具有更高的峰值功率额定值，对环境影响更小。一般医疗和工业运用乐意承受磷酸铁锂电池更低的单位体积能量密度，以交换更高的安全性和更长的周期寿数。备份运用需求更长的周期寿数，且要能以大电流放电。 

 

　　怎样得到更大的功率 

 

　　许多手持式工业或医疗设备的电源架构常常与大显示屏智能手机的电源架构相似。一般情况下，3.7V（最终充电或“浮置”电压为 4.2V）锂离子电池一贯用作主电源，因为其单位分量能量密度 （Wh/kg） 和单位体积能量密度 （Wh/m3） 很高。过去，许多大功率设备运用两节 7.4V （8.4V 浮置电压） 锂离子电池，以满足功率要求，可是因为价格低廉的 5V 电源处理 IC 的上市，越来越多的手持式设备选用了更低电压的架构，这使得可以运用单节锂离子电池。典型的便携式医疗或工业设备具有许多功用和非常大（就便携式设备而言）的显示屏。当用 3.7V 电池供电时，其容量有必要以数千毫瓦小时计。为了用几小时给这么大容量的电池充电，就需求几安培的充电电流。 

 

　　不过，即使需求这么大的充电电流，在没有大电流沟通适配器可用时，用户依然想用 USB 端口给他们的大功率设备充电。为了满足这种要求，当有沟通适配器可用时，电池充电器有必要能以大电流 （》2A） 充电，可是依然能高效率地运用 USB 端口可供给的 2.5W 至 4.5W 功率。此外，该 IC 产品需求维护活络的下游低压组件，使它们免受或许由损坏导致的过压工作的影响，并高效率地将大电流从 USB 输入、沟通适配器或电池引导到负载，以最大极限地减少以热量方式丢掉的功率。一起，该 IC 有必要安全地处理电池充电算法，并监督要害的体系参数。 

 

　　磷酸铁锂电池较低的 3.6V 起浮电压导致无法运用规范的锂离子电池充电器。假设充电不当，就有或许对这种电池形成无法修正的损坏。精确的起浮电压充电将延伸电池的寿数。与根据钴的锂离子电池比较，LiFePO4 电池的利益包含体积能量密度 （每单位体积的容量） 较高，而且不容易过早地出现缺点 （假使新电池过早地“深度循环”）。