表1-1 动力电池的性能

种类 铅酸电池 镍镉电池 镍氢电池 锂电池

工作电压（V） 2 1.2 1.2 3.6

质量比能量（Wh/kg） 36—41 41—58 58—85 95—165

体积比能量（Wh/L） 75 155 210 260

自充放电率（%/月） 5 20—30 35—50 5—15

使用寿命（次） 350—520 520—1050 550—1050 650—1100

记忆效应 无 有 无 无

环境污染 较重 严重 较轻 无

成本（美元/kWh） 70—140 110—180 220—550 130—220

2 锂离子电动车的充电原理

2.1锂电池介绍

在二十一世纪研究出的新能源里，锂电池[7]就是其中的一个代表作，同时，在工业领域中，锂离子电池也有着广泛的应用。在我们日常生活中，我们越来越多的接触着锂离子电池和锂电池组。与传统的电池相比较，锂离子电池的性能更加优越，同时作为二次充放电池，最大的一个亮点无非就是绿色环保无污染[8]。

一般来讲，锂离子电池和锂金属电池统称为锂电池。锂元素的化学性质非常活泼，所以在加工及使用过程中，性能不稳定，对环境有很高的要求。因而锂金属电池并没有得到长期应用。在1996年，锂金属电池作为第五代可充电电池产品被研发出来，其优点相对于锂离子电池说来，具有更加安全、性价比更高、比容量高等等优点，但是由于制造这种电池有很大的技术缺口，需要非常高的技术限制，所以到目前为止只有少数几个国家能够投入生产应用[9]。随着智能产品的出现，例如平板、手机等产品对电池的要求越来越高，锂离子电池以更加独特的性能得到了更为广泛的应用。另外，由于环境污染问题以及能源问题的出现，许多国家越来越多的将目光集中在新能源上。最近这些年来，国家越来越支持电动汽车的发展，专注于研究锂离子电池在这些产品上。

锂离子电池目前主要应用于3C、电动汽车、以及储能系统领域市场，并且有规模扩大的趋势[10]。在研究的领域，锂电池是一种泛指，可以把单体锂电池和锂电池组统称为锂电池。

2.2锂电池的特点和对其充电器的要求

锂电池的特点有如下几个：使用寿命长、可循环充电的次数多、性价比更高、比容量更高等具。目前，使用锂电池的产品越来越多，但是锂电池在使用起来也有一些不足，其主要表现为对于充电器的要求高，需要加装保护电路。为了使电池容量的利用率更高，我们常常要将锂离子动力电池的电压调到其最大值，但是与此同时过大的电压会对电池造成损坏，减少使用的寿命，迫使锂电池报废提前，这就要求我们要在控制精度上费更大精力，确保更高的控制精度。除此之外，电池电压过低时需要进行预充电，这就要求充电器具有时间保护和热保护电路。锂电池充电器需具备的功能有两个：首先要能提供较高的充电电流，其目的是缩短电池充电所需时间，要设置电流和电压的最高大值从而保证充电系统的安全性；其次要增加电池的充放电次数及使用寿命。此外充电器的尺寸必须小巧便于携带。

2.3传统的锂电池充电器的不足

通过充电器实现的不同控制不同的充电效果。现在生活中，快速充电法越来越常用，它符合人们的急需要求，但是这种充电如果停止的不够及时就会导致电池发烫，会影响电池的使用寿命。此外，还有一些充电器的内部系统采用电压比较的方法，其工作时首先采用快速充电充到90%左右时就会采用涓流充电。一般来说，为了能够把电池充电充满，就必须要增加充电时间，这样一来就很容易造成过充。过充和欠充都存在缺点，而且其缺点已经不能完全满足人们日常生活使用的需要，所以研究出更好的充电系统很有必要。综上所述，传统的充电控制器已经不能够完全满足现代人们日益增长的要求，存在着明显的短板。