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未解决

充电电流纹波最大不超过多少?

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chuxuezhe
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副总工程师
  • 2022-8-22 16:34:39
10问答币
对锂电池以10A输出电流恒流充电为例,一般正常情况下纹波电流峰峰值不超过多少为合适?
谢开源
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总工程师
  • 2022-8-22 17:00:48
 
不懂,关注中
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2022-8-22 17:02:21
 
估计很小,连1%都不到吧。
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-22 17:17:51
 
1%?这也太厉害了吧,那要求电流环多快的调节速度才达得到呢?但是电流环自身的特性就决定了响应速度是很慢的呃
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2022-8-23 08:21:39
 
精度,不是反应速度。给电池充电,我觉得电流环越慢越好。
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 08:32:04
 
电流环越慢,比例响应就越慢,恒流阶段的充电电流纹波峰峰值就越大,我这边目前测试到的10A输出电流平均值,电流纹波为100HZ的低频正弦,峰峰值有1A了,也就是说电流的峰值11A,谷值9A,感觉到太大了。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2022-8-23 13:19:36
 
我不知道怎么解释,但我觉得,稳定度跟反应速度是两个不同的概念。
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 14:40:49
 
针对这个我是这样理解,恒流阶段的电流纹波(我这里的输出是正弦100HZ低频包络),其实就是反映了补偿网络也就是P环节的调节速度,P环节加快,调整速度就越快,电流纹波可以视为输出偏差的一种映射,对这个偏差的调整越快,那么对其抑制能力就越强,所以电流纹波肯定会变小,但是P加快了肯定会带来稳态方面变差一些。

另外一方面,因为这个电流纹波属于低频,即静差精度的问题,所以也可以通过 I 环节来调节,减小积分电容提高零点频率,即提高低频段的增益,那么也可以强化对低频纹波的抑制能力,从而降低电流纹波,但是提高零点频率,那么零点和极点之间的距离缩短,带宽缩小相位裕量也变小了,所以稳定度也相应差一点,都是矛盾的东西。

YTDFWANGWEI
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版主
  • 2022-8-23 15:04:05
 
我给电池充电的电流环,就一个105电容。。。。。。
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 17:09:48
 
王版一个105电容打天下。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2022-8-24 14:14:52
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对啊,而且充电电流就如我说的,纹波10A电流,应该不会超过0.1A.
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-30 17:58:46
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厉害,这个10A电流输出,才0.1A的纹波电流。版主是怎么样做到的?
飞翔2004
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LV8
副总工程师
  • 2022-9-4 15:58:20
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电流响应越快,输出电感越大,电流响应越慢。我们期望输出纹波电流越小越好,电流响应速度越快越好,这是一对矛盾。
大鱼鱼
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LV6
高级工程师
  • 2022-9-13 00:39:15
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100HZ的文波是交流输入端一起的,跟环路没关系。
nc965
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  • 2022-8-22 18:08:51
 
充电器一般不提这个指标
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 14:41:42
 
偏偏有人就提到了这个指标,说机器的电流纹波太大了,哎真不好整。
nc965
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  • 2022-8-23 17:04:09
 
既然提到,那就直接晒出来啊
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 17:10:51
 
对方也没有说,只是说纹波要越小越好,真是服了。我现在的机器就是10A输出,电流纹波峰峰值1A。
nc965
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版主
  • 2022-8-23 17:25:06
 
充电器的负载是电池,电池就是个非常大(法拉级)的电容Cbat,因此输出纹波电压可以非常小,而(拓扑)纹波电流几乎全部(按Cbat/Cout(微法拉级)比例)走负载了。一般认为有点纹波对电池有利,但如果你希望减少纹波电流,增加一点点差模(把Cbat与Cout用L隔开)滤波就好了。
但是这个办法只对高频(拓扑)纹波有效,如果你想消除的是工频纹波,(虽然(纹波幅度显著低于拓扑纹波幅度)仍然建议你不予理会)就需要牺牲效率或者牺牲PF值的电路支撑了(大致与追求无频闪的LED驱动器一样)。
谢开源
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LV10
总工程师
  • 2022-8-23 21:02:20
 
你用的电池具体型号是什么?应该有坛友有这方面的经验
chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-24 08:39:30
  • 倒数10
 
好的,消化一下,感谢指点
BingSun
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LV10
总工程师
  • 2022-8-22 22:13:25
 
以下仅为我个人理解,也不确定行业是否有标准。
有些电池可以充许高倍率充电,以达到快速充电目的。设电池能接受最大充电电流为10A,那么充电峰值电流不超过10A即可,为简化充电电路或降低充电器成本,或是充电器有PF值要求,并为降低充电器电容容量,极端情况下最小充电电流可能是0A。
即:不考虑充电纹波电流,只要充电电流峰值不超过电池允许范围就可以。



joezzhang
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-22 23:39:57
 
纹波电流大小关系到电流有效值,即充电时电池的温升
纹波电流越大,同样的平均充电电流导致的发热更高

纹波的波形也有影响,直流上叠加方波最差,正弦波次之,三角波再次之,总之能减小就尽量减小



纹波电流1.JPG
纹波电流2.JPG

chuxuezhe
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 08:35:31
 
我现在的10A充电电流,纹波电流为正弦,就感觉太大了,峰峰值有1A,100HZ的正弦频率,通过补偿环节的减小积分电容加快积分时间,即相当于提升低频零点的增益,以及加快比例环节调节速度来调整,有一定改善,但是速度太快了又担心系统不够问题。
joezzhang
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LV8
副总工程师
  • 2022-8-23 14:52:22
 
峰峰值才1A,也就是纹波率只有10%,电流有效值 = (1+0.1*0.1/8)^ 0.5 * 10A= 10.006 A, 完全没有影响

你唯一需要担心的是:恒流充电过程中拔掉电池,过两秒再插回来,看看电流过冲有多大

以前的老式充电器都是电流环和电压环用两个二极管并联起来,这样两个环路的穿越频率可以相当

如果整成电压内环、电流外环的话,那电流环不能太快,否则麻烦更多
谢开源
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LV10
总工程师
  • 2022-8-23 11:02:14
 
你这个图如何看:横坐标纵坐标各代表什么?
joezzhang
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副总工程师
  • 2022-8-23 14:55:39
 
横坐标是纹波率,kr = Ipk-pk / Iedc

纵坐标是 (电流有效值的平方 减去 平均电流的平方)除以 平均电流的平方
gongwl-mt
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高级工程师
  • 2022-8-23 11:39:16
 
一般只有10HV以内吧
xkw1cn
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  • 2022-8-23 21:18:19
 
这要看电池种类。一般纹波可以用到0~1C。
wzy616611
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LV8
副总工程师
  • 2022-9-5 16:37:36
  • 倒数6
 
关注纹波电流是不是要为了电池保护吗?这些不是充电IC考虑了吗
xkw1cn
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  • 2022-9-5 20:12:22
  • 倒数5
 
纹波与电池保护关系不大。适度纹波反而能减弱极化反应,有利降低电池温度。
powercat
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副总工程师
  • 2022-9-6 08:38:49
  • 倒数4
 
路过看到,顺便了解一下,一般情况下充电纹波系数多少为合适?
xkw1cn
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  • 2022-9-6 20:54:35
  • 倒数3
 
对于小功率电池,基本上无需滤波;直接用馒头波充电即可。
tmcent
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