引言

11.1V鋰電池常用于涵道機、固定翼、直升機等航模中，具有放電穩定，工作溫度寬；允許較大的充電電流、充電速度快，僅需1~2個小時就可以充滿；無記憶效應；自放電率低，儲存壽命長;能量高、儲存能量密度大；輸出電壓高(單節鋰電池的額定電壓一般為3.6V。而單節鎳氫和鎳鎘電池的電壓只有1.2V)等優點。但鋰電池在使用過程中也存在嬌氣的一面。在對鋰電池進行充電時要防止過度充電，如果充電電壓高于規定電壓或充電電流大于規定電流，就會損壞鋰電池或者使之報廢。在過充電的情況下，能量過剩鋰電池溫度上升，電解液將分解產生氣體，使之內壓上升而導致自燃或破裂的危險。通常單節鋰電池的終止充電電壓為4.2V，精度控制在±1%之內，充電電流不大于1C(C代表充放電速率，1C代表電池正好在1小時內，充滿電或放完電所要求的速率)。鋰電池在使用時也要防止過度放電，過度放電會導致電池特性及耐久性變差，可充電次數降低。通常要求放電電流不大于2C，終止放電電壓控制在2.4~2.7V左右。

充電電路結構設計分析

鋰電池在充電過程中需要控制它的充電電壓和充電電流并精確測量電池電壓，根據鋰電池電壓將充電過程分為四個階段。每個階段的需要用不同的電壓和電流進行充電，下面以單節鋰電池為例分別說明每個階段的狀態。階段一為預充電，先用0.1C的小電流對鋰電池進行預充電，當電池電壓≥2.5V時轉到下一階段。階段二為恒流充電，用1C的恒定電流對鋰電池快速充電，點電池電壓≥4.2V時轉到下一階段。階段三為恒壓充電，逐漸減小充電電流，保證電池電壓恒定=4.2V，當充電電流≤0.1C時轉到下一階段。階段四為涓流充電，恒壓充電結束后，電池已經基本充滿，為了維持電池電壓，可以用0.1C甚至更小的電流對電池進行補充充電，到此鋰電池充電過程結束。

充電器的硬件電路設計

本系統主要有微控制器、電壓檢測電路、電流檢測電路、電池狀態指示電路和充電控制電路組成，電路原理圖如圖1所示。