智能化快充芯片RT9466大電流快充問題困擾，解決快充成本問題

與小電流充電相比，大電流快速充電會(huì)遇到一些新問題。

電流從充電電路的輸出端出來以后，總是要經(jīng)過一段PCB銅箔、連接線以后才進(jìn)入電池的正極，回流電流從電池的負(fù)極出來后又要經(jīng)過連接線和一段PCB銅箔以后才能回到充電電路的電流回流端，這里的每一段連接都存在電阻，電流流過時(shí)就會(huì)形成電壓降。如果連接中還使用了接插件，接觸電阻又會(huì)成為新的問題，它們會(huì)與所用材質(zhì)、結(jié)構(gòu)有關(guān)，并有可能隨著時(shí)間的變化而變化，機(jī)械振動(dòng)都會(huì)帶來影響。

除了線路電阻以外，正常設(shè)計(jì)的鋰離子電池模組內(nèi)部都應(yīng)該有電池保護(hù)電路，它們通常由兩只背對(duì)背連接的MOSFET構(gòu)成開關(guān)電路，這些開關(guān)在導(dǎo)通時(shí)也是存在電阻的，也會(huì)成為電壓降的源頭。實(shí)際上，鋰離子電池保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的方法就是通過測量流過MOSFET開關(guān)上的電流形成的壓差來實(shí)現(xiàn)的，所以這些MOSFET開關(guān)的導(dǎo)通電阻還不能被做到無限小，否則就提高了對(duì)過流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)要求，而且極小化的MOSFET導(dǎo)通電阻也會(huì)將其成本升到極高的程度，完全不符合經(jīng)濟(jì)化的原則。

實(shí)際的充電電路在測量它輸出的充電電壓時(shí)都測量的是它的輸出端的電壓，要對(duì)電池的實(shí)際電壓進(jìn)行測量不是不可以，只是那樣的做法將造成電路的復(fù)雜化，至少也要增加兩個(gè)測量端子才能實(shí)現(xiàn)，這對(duì)保持低成本是不利的，所以，充電電路看到的輸出電壓和實(shí)際的電池電壓之間就總是存在一個(gè)差值，而這個(gè)差值就是線路總電阻和充電電流之間的乘積，它在實(shí)施大電流快速充電的時(shí)候就變得很大了，因而依靠測量輸出端電壓來決定充電進(jìn)程的方案從恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電的時(shí)間就會(huì)提前。恒壓充電階段的充電電流是不斷降低的，系統(tǒng)已經(jīng)不會(huì)再給電池更多的壓力使之快速吸取電能，因而實(shí)際的充電時(shí)間就會(huì)延長，妨礙了快速充電的實(shí)施。

消除這種影響的做法是引入壓降補(bǔ)償，使得恒流充電階段能夠持續(xù)到電池電壓真的達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓以后再轉(zhuǎn)入恒壓充電階段：

改變以后的充電曲線如上圖實(shí)線所示的樣子，而電池上看到的充電曲線則如其中虛線所示，兩者的差異帶來的效果就是充電時(shí)間的縮短。

實(shí)際電路系統(tǒng)中的線路阻抗總是千差萬別的，系統(tǒng)需要的充電電流也因具體的應(yīng)用和工作狀況而有不同，實(shí)際的補(bǔ)償參數(shù)就會(huì)因?yàn)檫@些不同而有差異才是正確的設(shè)計(jì)，好在像RT9466這樣的快充芯片均已實(shí)現(xiàn)智能化，只要把相關(guān)的參數(shù)寫入它的內(nèi)部寄存器就好了。

在RT9466的寄存器中可以選擇的電阻補(bǔ)償值在0-175mΩ之間，以25mΩ為步進(jìn)量，應(yīng)用時(shí)只要將實(shí)際系統(tǒng)的線路阻抗估算出來并寫入就好了，芯片將在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

但是這種補(bǔ)償其實(shí)也是有限制的，RT9466還同時(shí)設(shè)定了最大容許的補(bǔ)償電壓，這個(gè)數(shù)據(jù)可以在0mV-224mV之間進(jìn)行設(shè)定。為什么要這么做呢？這可能和安全有關(guān)，過高的電壓出現(xiàn)在電池上總是不好的，對(duì)壽命有比較大的影響，有了限制以后可以避免出現(xiàn)意外。下圖是我很久以前收集的資料，它顯示了不同的充電電壓對(duì)電芯循環(huán)壽命的影響：

實(shí)際上，很多快充設(shè)計(jì)都會(huì)將充電電壓有意降低，這樣可以延長電池壽命，彌補(bǔ)大電流充電對(duì)電池壽命的負(fù)面影響。降低充電電壓會(huì)使得電池充滿時(shí)的實(shí)際容量降低，但由于可以快速充電，充電時(shí)間大大縮短，兩者結(jié)合后的用戶使用體驗(yàn)不會(huì)變得太差，相反的是用戶可能會(huì)有某種成就感，因?yàn)樗芨惺艿诫姵仉娔茉诔潆姇r(shí)的快速增長，這會(huì)帶來愉悅感。

從我個(gè)人的立場來說，我為快充的快速普及感到高興，但是如果我的手機(jī)具備快充能力，我只會(huì)在必要時(shí)利用該能力，其他情況下則會(huì)選擇慢充，因?yàn)槲也⒉粫?huì)急于去使用手機(jī)，讓它慢慢地被充滿總是要更好一些，可以兼顧到多方面的需求，但是作為普通的消費(fèi)者恐怕不知道如何才能做到這一點(diǎn)，不知道讀者你是否知道呢？這個(gè)問題就留給你作為思考題吧，方法有很多，答案將會(huì)在未來的文章中慢慢揭露，你需要自己去發(fā)掘，因?yàn)槲铱赡懿粫?huì)直接回答這個(gè)問題，你需要綜合利用各種知識(shí)來做思考，而這正是我對(duì)你的期望，如果不經(jīng)歷這個(gè)過程，你看我寫的文章只是會(huì)多知道一些東西，能力和智慧并不會(huì)增長，那就很遺憾了，你何必要把寶貴的時(shí)間用來讀這種浪費(fèi)生命的東西呢？

轉(zhuǎn)載自RichtekTechnology。