用于便攜式裝置的充電系統不總是給出設計一個高優先級的，但它可以在系統的電池壽命的一個重要用途，并適當優化，可以允許使用比否則將要較小的電池組。不僅是要緊湊的電池管理控制器，但情報也要在戰術部署以使電力系統被正確優化。本文將著眼于鋰離子化學的要充什么技術可以用來最大限度地提高能源輸送與儲存和總結可用于該目的的關鍵解決方法方面。

鋰離子(Li-ion)電池的化學極大地提高了便攜設備的功率密度相比老技術，如鎳鎘，有了它，這些系統的一次充電運行時間。鋰離子電池有鎳鎘和鎳金屬氫化物化學品，這也有助于貨架壽命，使設備運充電，使得客戶不必使用它們之前，將他們的采購量的一半，自放電率。

鋰離子電池的缺點相比，早期的化學物質是充電比舊技術要復​​雜得多。然而，細心的管理可以用來最大限度地提高鋰離子電池的電力輸送，不僅為用戶供應更好的體驗，同時也讓設計被縮小到使用更小的電池。由于電池是尺寸和重量身打扮的，這里所做的任何節省可以通過一個充電電路的取代作出另一個可以是戲劇性的顯著比例。

用鋰離子電池的關鍵問題是，他們對過充非常敏感，因為過高的電壓將推出縮短電池的壽命用料講究的。他們還提出了一個危險的安全，假如收取超出4.2V，每個單元的電壓。

成本較低的充電電路，防止因不摘心電池達到其現實限制過度充電的問題。它們采用一個所謂的充電并運行的策略，其具有顯示要快的優點。這種策略利用了鋰離子充電曲線的特性，其可以被分為4個重要階段。第一階段使用的恒定電流供給電池。當電池充電時，其電壓新增或多或少線性。該電壓變平的峰值，此時充電器能站附近。然而，將僅約為百分之八十五此時充電​​，從而導致更低的使用時間比在理論上是可能的。

此外，為安全起見，將截止電壓通常設定比最大電壓，這進一步減少了在施加到電池的最大充電顯著低。3.8VA截止而不是典型的最大為4.2V導致電池容量的僅60%的可用。在飽和或恒壓階段進行充電的剩余部分。雖然快速充電器可減少要得到的飽和期通過新增充電電流的時候，這有延長的飽和階段，這要仔細和精確管理，以防止過載的用途。

充電階段的鋰離子電池圖片

圖1：充電階段的鋰離子電池，包括高溫條件下的熱調節階段。

因此很難檢測何時電池完全充電，所以時間或電流水平被用作代理，以指示如何接近全電池成了。一般情況下，飽和充電大約要兩個小時，供應一套合理的時間。在飽和充電時，電流呈指數下降。當該電流達到在第一階段中使用的水平的約百分之三，電池通常被認為是完全充電并且過程可以停止。飽和充電期間使用的電壓要在一個%或更高，以被調節到。執行飽和充電電路可同時使用電流感應和按時器管理過程，以確保假如傳感器發生故障時，電源會在一段時間后切斷，防止金屬鋰積聚，可能會導致火災。

溫度也對控制充電的一部分。在第一階段期間，內部電阻相對較低，并且該電池不發熱顯著。一旦進入飽和階段，電池可變得溫暖。所以，溫度傳感器可以是重要的，以確保電池不會過熱和形成危險，安全性。電池制造商將指定安全溫度范圍為他們的產品，常常供應電池組可以與充電器電路中的ADC或比較器電路被用于內的熱敏電阻。

關于深度放電的電池，有要之前第一階段充電過程。這使用涓流充電恢復電荷的耗盡的電池-檢測到，因為它們的電壓將低于3V一旦足夠的電荷已經通過涓流過程中所供應的電壓將上升到3V和正常的第一階段充電過程以上可以接管。

包裝在一個小巧的DFN封裝，LTC4065充電器IC來自凌力爾特公司供應的反饋回路如何被組織，支持多種充電所需的鋰離子電池模式的一個例子。設備支持恒定電流和恒定電壓充電方式，以及一個用于恒溫能夠以有效的充電接近電池的熱限制。為了支持高溫充電，LTC4065具有熱限制電路。這使充電電流來根據典型，而不是最壞情況進行設置，環境溫度為給定的應用，它保證在會自動減小充電電流在最壞情況的條件。

在LTC4065，三放大器反饋環路控制所述恒流，恒壓，和恒溫模式。第四放大器反饋回路用于新增一個電流源對的輸出阻抗，以確保1的漏極電流正好比第二的漏極電流越大一千倍。單獨的反饋環路，用于恒定電流和恒定電壓操作力的充電器插入這些模式基于哪個正在試圖減小充電電流的大部分。其他放大器的輸出飽和低，從而有效地從系統中刪除它的循環。當在恒定電流模式時，它驅動的充​​電電流編程(pROG)引腳上的電壓輸出為精確1五，pROG引腳方法目前通過使用一個百分比的公差電阻(RpROG)的。恒壓環路驅動其反相輸入端與內部參考電壓時恒壓模式是有利的。內部電阻分壓器保證了電池電壓保持在4.2伏。pROG引腳電壓也給出了充電電流的過程中恒定電壓模式的指示。

在典型的操作中，充電循環開始在恒流模式-電流供應給電池等于1000的V/RpROG。假如LTC4065導致結溫度接近115℃下的功耗，上述溫度限制放大器將開始減小充電電流以限制模具溫度保持在大約115℃。一旦出溫度限制模式時，LTC4065或者返回到恒流模式或進入從恒溫模式恒壓模式。不管模式時，pROG引腳上的電壓正比于供應給電池的電流。

內部按時器電路和涓流充電管理完成所要的有效的鋰離子電池管理功能。該器件供應0.6%的浮動電壓準確度，只要兩個外部元件。當輸入電源被拿掉時，LTC4065自動進入一個低電流狀態，將電池漏電流低于1μA。隨著電力應用中，LTC4065可投入停機模式，從而將電源電流低于20μA。

凌力爾特的LTC4065流程圖的圖片

圖2：充電的LTC4065進行狀態和決策流程。

類似于LTC4065，美信集成的MAX1551還體育片上熱限制，允許最佳充電而不熱極限用最壞情況下的電池和輸入電壓強加的。當熱值達到極限值時，MAX1551和MAX1555沒有完全停止充電，但是，相反，逐步減少充電電流，有助于保持功能，在系統冷卻下來。

包裝采用SOT23，類似MAX1551和MAX1555，該MCp73811得到Microchip技術開發供應恒壓和恒流充電，后者僅通過一個外部電阻編程，再加上內置的溫度傳感器來控制溫度-有限的充電。

該bq2409x系列德州儀器的設備是高度集成的面向空間受限的便攜式應用線性充電器設備。專為帶有USB端口的電源或交流適配器可不受監管的集成電路運動的高輸入電壓范圍，輸入過壓保護使用。該bq2904x進行調節，恒流和恒壓充電。在所有充電階段，內部控制環路監視集成電路的結溫，并降低充電電流，假如內部溫度超過閾值時。

雖然鋰離子電池要求的充電技術，以充分利用其高容量的組合，直接的IC支持，可以更輕松地構建便攜式和可穿戴式系統，可以確保進行完全充電可供應最大正常運行時間，并用它，允許電池尺寸減小重量和壽命之間的最佳折衷。