第一篇：無線充電與電磁感應充電產品的FCC認證介紹

無線充電與電磁感應充電產品的FCC認證介紹

2015年針對電子消費品市場熱傳的無線充電產品及設備、電磁感應充電產品及設備銷售美國地區都有哪些認證要求？最火的認證當屬FCC認證，主要認證檢測適用標準包含FCC Part 15C和FCC Part 18，對于無線能量傳輸和感應充電類型還涉及到無線頻率暴露評估規范的評測報告提供。

FCC認證的產品頻率覆蓋范圍是9KHz-3000GHz，無線充電或是電磁感應充電設備使用的頻率大于9KHz被歸類為有意射頻發射產品類，如果產品或設備本身包含多種工作方式，如充電工作模式與相互通訊工人模式，則產品或設備需要同時滿足符合FCC Part 15C、FCC Part 18和KDB 680106標準的檢測要求。但如果產品或設備特性滿足如下所有要求，則可豁免KDB680106人體暴露評估。1.充電頻率小于1MHz；

2.每個初級線圈的輸出功率都小于5瓦特；

3.能量傳遞僅包括初級和次級線圈，也適用于多個初級線圈與次級之間的情況；

4.被充電產品與無線射頻發射產品的直接接觸狀態和保持距離狀態； 5.無線充電產品及設備的最大耦合表面格在60和400cm2時； 6.多個無線發射能量源時，設備周圍10厘米范圍內的泄漏場強不應超過人體暴露(MPE)限值的30%。FCC ID認證流程是：

1.先申請一個FRN，以獲取一個永久性的Grantee Code，首次申請Grantee Code費用約為60USD；

2.將產品送到FCC認可的實驗室（如深圳市北測檢測技術有限公司），在其實驗室測試、準備資料、完成報告； 3.確認簽收您的證書及報告

4.了解獲證后的產品銷售對認證相關的設計與生產要求。FCC ID認證所需提供的資料要求是：

1.FCC ID Lable(產品銘牌)及銘牌的設計擺放位置； 2.User Manual（產品使用說明書）； 3.Schematic Diagram(產品電氣原理圖)； 4.Block Diagram(產品原理框圖)； 5.Theory of Operation(動作原理)；

6.由認證檢測提供的檢測報告、產品內外部圖片、測試系統布置圖、檢測設備清單等。

第二篇：無線產品FCC認證客戶代碼申請和解鎖

無線產品FCC認證客戶代碼申請和解鎖

簡介

本文主要針對FCC ID認證時需申請的FCC識別碼、廠商代碼及產品代碼進行說明；重點分析如何進行廠商代碼的申請以及申請過程中的注意事項；給出可能導致廠商代嗎被鎖的四種情況和解鎖客戶代碼的方法。

監管機構和FCC認證模式

進入美國市場的產品必須通過FCC認證，FCC認證是強制認證，不同產品可選擇的認證方式在FCC中有相關規定。

監管機構：FCC(Federal Communications Commission美國聯邦通信委員會)，是美國政府的一個獨立機構，直接對國會負責。FCC通過控制無線電廣播、電視、電信、衛星和電纜來協調國內和國際的通信。涉及美國50多個州，同時FCC也包括無線電裝置、航空器的檢測等等。根據美國聯邦通訊法規相關部分(CFR47部分)中規定，凡進入美國的電子類產品都需要進行電磁兼容認證（一些有關條款特別規定的產品除外），其中比較常見的認證方式有三種：

(a)FCC VOC 自我認證

只要獲得了FCC認可的實驗室A2LA(美國實驗室認可協會)或NVLAP(美國國家實驗室認可體系)授權認可的實驗室均可簽發此類報告和證書。主要針對的產品包括：AV類產品、有繩電話、普通家用電器、PC及PC周邊設備以外的數字設備。

(b)FCC DOC 符合性聲明

只有獲得了A2LA(美國實驗室認可協會)或NVLAP(美國國家實驗室認可體系)授權認可的實驗室才能簽發此類報告和DOC宣告。廠商才能在產品上標貼FCC標志，銷往美國。主要產品:IT產品、PC及PC周邊設備。

(c)FCC ID認證方式

1.直接將產品送到美國TCB實驗室完成，但這樣一來費用會高、時間不好控制；

2.將產品送到FCC認可的實驗室(如LAB)在實驗室測試、準備資料、完成報告，再由實驗室將測試報告送到TCB機構發證，目前客戶主要采用此方式。

FCC認證客戶代碼（Grantee code）

使用WiFi、藍牙、2G/3G/4G、NFC等其它無線技術電子產品進入美國市場必須通過FCC ID認證.申請商在申請FCC ID認證之前或認證過程中需要提供認證產品的FCC ID（FCC identification number）；通過所有測試后，把申請FCC ID認證需要的資料提交給電信認證機構(TCB）；TCB審核通過后會將產品相關資料上傳到FCC官網上，根據產品的FCC ID，FCC網站上查詢產品的具體信息，一旦被列在FCC官網上，產品就可以進入美國市場了。FCC ID客戶代碼（Grantee code）加上產品代碼（equipment product code，不超過14個字符）組成.目前申請的客戶代碼由五位編碼組成，第一個號碼除0或1外的阿拉伯數字；后四位為字謎，或除出0或1以外的阿拉比數字，如“2AJVY，3ABO5”等。產品代碼可以有申請方自行定義，即FCC ID總長度不得超過19位，而之前客戶有申請過客戶代碼是3位數的，總長度不能超過17位。

客戶代碼需要有申請方向FCC申請。具體申請步驟如下：

(1)申請客戶代碼之前要先獲得一個申請方FCC注冊號碼（FRN），FRN可在FCC官方網站上免費申請。申請方法如下：

進入以下網址：https://apps.fcc.gov/oetcf/eas/reports/GenericSearch.cfm，見圖一

圖一 FCC網站FRN注冊頁面 首次注冊，點擊“Regiter”，選擇適合申請商的信息。請點擊“Continue”并進入以下界面，填寫帶有*的信息。需注意，此處公司名稱是不可更改的，聯系人、電話、地址均可修改。

完成后，FCC會給申請商一個相應的FRN。

(2)拿到FRN后，點擊進入鏈接及以下界面

https://apps.fcc.gov/eas/RegisterGrantee.do

填寫帶*的信息，填寫完成后點擊“proceed”申請廠商代碼。FCC發放客戶代碼的同時，也會發放一個客戶代碼注冊碼（GC#）。需要注意，GC#應準確記錄并保留，為廠商代碼付款是需要輸入GC#。申請商獲得客戶代碼后要及時付款（在30天之內），否則FCC會取消這個客戶代碼.客戶代碼申請完成后自動生成密碼（Registration Number），申請者要妥善保管好。如果遺失密碼，可以寫信給FCC找回密碼，重設聯系人等信息。FCC和TCB是通過申請人的聯系人郵箱與申請人聯系，所以務必確保提供的郵箱一致處于使用狀態。

(3)申請完客戶代碼后，可到以下網址查詢驗證：

https://apps.fcc.gov/oetcf/eas/reports/GranteeSearch.cfm

客戶代碼被鎖及解鎖方法

當出現以下情況時，可能導致客戶代碼被鎖；

（1）FCC OET系統里面的申請人信息無效時，例如工廠的FCC聯系人辭職等；

（2）FCC進行市場抽查、并要求工廠提供樣品核查時，廠家不提供或沒有在有效時間內提供樣品與報告樣品不一致時；

（3）申請商因為工廠地址變更等原因，而又未能及時更新FCC系統里面的的聯系信息時，即申請方的信息無效且嘗試聯系申請方失敗時；（4）申請商主動要求FCC鎖定；

客戶代碼被鎖時，應按下述步驟解決；

（1）先與申請FCC認證的實驗室進行溝通，詢問客戶代碼被鎖原因；（2）與FCC ID證書發證TCB進行溝通，確定被鎖原因；

（3）聯系FCC，在https://apps.fcc.gov/oetcf/kdb/forms/InquiryForm.cfm網頁提交相關問題資料，注意聯系郵箱是關鍵信息，是申請客戶代碼時填寫的聯系郵箱或其授權人（要提供授權信）； 如下界面：

在完成第三步時，會得到一個追蹤號碼，留存這串代碼填入以下網址: https://apps.fcc.gov/oetcf/kdb/forms/ResponseReplyEntry.cfm查看FCC的回復，通常一周之內即有結果，FCC同時也會把回復直接發到詢問時填寫的聯系郵箱。（本文由檢測認證機構德普華檢測編輯整理發布，僅供參考閱讀）

第三篇：無線通信產品FCC認證及測試方法介紹

無線通信產品FCC認證及測試方法介紹

凡進入美國的通信電子類產品都需要進行FCC認證，即通過由FCC直接或者間接授權的實驗室根據FCC技術標準進行檢測和批準。

1、FCC認證申請的基本要求

FCC對無線通信產品的要求主要包含在CFRTitle47的Part2和Part24兩部分中，而工作在1920MHz-1930MHz頻段的個人通信業務（PCS）相關的設備則在Part15的subpartD中作了規定，其他相關信息如費用要求、管理要求等則在Part0和Part1中描述。

基本申請信息

申請人需要準備的基本信息主要包括三類：申請人及申請產品的基本信息、產品規格和認證信息。申請人必須清晰、明確地回答有關問題，對不屬于申請范圍的內容要明確標注。基本信息通過網絡以電子文檔的形式提交給FCC。

基本信息

這些信息包括如下幾方面：

（1）申請人的基本信息，如完整的法人名稱、FCC注冊碼、通信地址、聯系人信息等。對美國以外的國家或地區的申請人，可以直接獲取FCC的產品授權，也可以指定由美國國內的代理人來獲取產品授權。FCC要求申請人提供的聯系人分為技術相關的聯系人和法律、經濟等非技術相關的聯系人。

（2）申請人代碼及產品代碼。

（3）保密信息，即確定申請中涉及的信息是否有保密要求。如果不作保密要求，則其他人也可以看到申請中的相關信息，有時候這可能會造成產品關鍵信息的泄漏。因此從考慮申請人技術保密的要求出發，FCC允許申請人提出對部分或全部信息實行保密的要求。

（4）延遲發布產品授權信息，即確定產品授權是否需要延遲。出于某些原因（如保密等），申請人可以選擇一個產品授權生效日期，在這個日期之前，所有申請信息將被保密。

（5）確定申請產品的類別。對于無線通信產品，一般屬于PCB，PCE或者PUB等，視具體產品而定。

（6）說明申請類別。申請可以是針對新產品的申請。也可以是已獲得授權的產品的FCCID、第Ⅱ類或者第Ⅲ類的變更申請。

（7）對于復合產品及作為其他復雜系統組成部分的產品，還需要確定除本申請之外的其他相關認證要求。

（8）提供測試實驗室的信息。FCC網站上列出了所有具有FCC測試資質的實驗室名稱，因此申請人所提供的測試實驗室也只能是表單上的某一家。

產品規格

提交申請時，必須對產品的規格做最基本的說明，包括產品工作的頻率范圍、額定輸出功率、頻率容限、發射類型、微處理器型號、產品所依據的法規、產品的標準化描述等。對發射類型的說明，FCC要求用三字符方法，即用已定義好的三個代表字符和表示方法，說明調制類型、信號特性和傳輸的信息的類型，并說明發射的占用帶寬和必要帶寬。占用帶寬是指發射的總平均功率的99%所占用的帶寬，且要求最低頻率以下和最高頻率以上部分所占的功率均為0.5%，對于多信道頻率分割系統，此規定可以按有效性原則進行處理。必要帶寬指在確保傳輸信息的速率和質量要求的前提下，占用帶寬的最小值，其表示方法也遵循一套規定的體系。最后還必須對產品的一些重要特征進行描述。FCC規定了一系列標準化的描述語句，申請人以此為參考對申請的產品進行描述。

以上的這些信息必須在72小時內提交，否則，所有的相關信息將會被系統刪除，下次申請時需重新提交所有的信息。確認信息

確認信息是一份確認書，即申請人對所有申請的信息的真實性進行最后的確認。如果提交的信息中，存在弄虛作假成分，申請人將會受到罰款、監禁、撤銷執照、沒收等處罰。申請人還要承諾滿足管制藥物相關的規定。

技術報告

申請人除了提供基本信息外，還必須提供一份技術報告。技術報告中至少應包含以下內容：

（1）產品制造商和認證申請人的名稱和地址。

（2）FCCID。

（3）最終產品的安裝和操作說明書。對于還處于原型機階段的產品，如果暫時還不能提供最終的說明書，可以先提供草案，待完善之后再提供正式的說明書。

（4）發射類型及頻率范圍。

（5）正常工作時的功率值范圍，或者功率級，以及相應法規規定的限值。如果功率是可調的，還要說明調節方法。

（6）正常工作時，饋入到射頻放大電路的電壓和電流值，并說明在正常功率或特定功率級范圍內功率值的調節程序。

（7）所有與確定并穩定頻率、抑制雜散、調制信號和限制功率相關的電路和元器件的電路圖及相應原理的說明。

（8）產品標識或者標簽的照片或者圖片。

（9）產品照片，包括各種視角及內、外部結構，要求照片的尺寸為8×10英寸，并且最好在拍照時輔以尺子以說明產品的幾何尺寸。外部的照片要能夠清楚地顯示出產品的結構、布局、控制鍵及按鈕等；內部照片要能夠反映出產品的內部結構、元器件的位置和框架結構等。如果說明書中已包含這些照片且說明書已提交給FCC。則技術報告中可以只包含必要的補充說明。

（10）對采用數字調制技術的產品，報告中必須詳細說明調制系統的特征，包括濾波器的頻率與相位、幅度的響應特征和產品在最大額定功率下工作時的調制波形。

（11）相關性能指標的測試方法和結果，這將在下一部分說明。

2、性能指標的測試方法

向FCC提交的技術報告中，包括了射頻輸出功率、調制特征、占用帶寬、天線端口的雜散發射、雜散輻射場強、頻率穩定性和頻譜特征等方面的性能指標，FCC法規原則上規定了每種性能指標的限值和測試要求，這里僅對相應的測試方法做簡單的介紹。

射頻輸出功率

按照功率的調節程序，調節饋入到射頻放大電路的電壓和電流值，使其處于最大額定功率發射狀態，并在射頻輸出端口加上合適的負載，從而測試得最大射頻輸出功率。對不同的發射類型，功率調節的方法將會有所不同，在技術報告中應對此作詳細說明。

調制特征

（1）對語音調制的通信產品，需測定100-5000Hz頻率范圍內音頻調制電路的頻率響應曲線。如果產品使用了音頻低通濾波器，還要測定該音頻濾波器的頻率響應曲線。

（2）對采用調制限制處理的產品，需測定在整個調制的頻率和信號功率級范圍內的調制百分比—輸入電壓的關系曲線。

（3）對采用限制峰值包絡功率電路的單邊帶、獨立邊帶的無線電話發射機，需測定峰值包絡輸出功率—輸入電壓之間的關系曲線。

（4）其他類型的產品將根據申請的認證類型及相應的法規進行處理。

占用帶寬 測量占用帶寬時，對采用不同調制方式的產品，測量方法將有所不同，但基本原則是選擇典型業務模式下調制信號具有最大幅度的情況來進行測試，并且在報告中對輸入的調制信號做詳細說明。

天線端口的雜散發射

除了產品有用頻點處的射頻功率或電壓外，還需要對無用的雜散頻率進行測量。測量時，可以在天線輸出端口加上合適的假天線；諧波和一些比較顯著的雜散發射點需要重點關注。

雜散輻射場強

該項測試主要檢測產品機殼端口、控制電路模塊和電源端口的諧波和一些較顯著的雜散發射頻點的場強。工作頻率低于890MHz的產品，測量需要在開闊場或者電波暗室中進行。對于現場測試，需要對測量現場附近的射頻源及明顯的反射物體做詳細的調查分析與說明。

頻率穩定性

需要考查的頻率穩定性包括環境溫度和輸入電壓變化時，產品頻率確定和穩定電路的頻率的變化情況，在特殊情況下，還可能包括產品配用不同的天線或在較大的金屬物體附近移動時的頻率穩定性。

溫度變化的范圍是-30℃～+50℃，測量的溫度間隔不大于10℃。測量每個溫度點的頻率時，都需要等待足夠長的時間以使諧振電路相關的元件達到穩定狀態。

電壓變化的范圍是額定工作電壓的85%～115%，對依靠電池工作的便攜產品，最低電壓可以是截止電壓。

頻譜特征

對雜散發射和輻射場強評估和測量的頻譜范圍，將依據產品的工作頻率來確定。進行頻譜特征研究的最低頻率可以選擇產品實際使用的最低頻率點；如果最低頻率低于9kHz，則選擇9kHz作為研究的最低頻率點。最高頻率的選擇遵循以下原則：

（1）對于工作頻率在10GHz以下的產品，選擇最高基頻的10次諧波作為評估的最高頻率，如果10次諧波的頻率大于40GHz，則選擇40GHz作為評估的最高頻率。

（2）對于工作頻率在10GHz和30GHz之間的產品，選擇最高基頻的5次諧波作為評估的最高頻率，如果5次諧波的頻率大于100GHz，則選擇100GHz作為評估的最高頻率。

（3）對于工作頻率在30GHz以上的產品，選擇最高基頻的5次諧波作為評估的最高頻率，如果5次諧波的頻率大于200GHz，則選擇200GHz作為評估的最高頻率。

第四篇：淺析電磁共振無線充電技術

淺析電磁共振無線充電技術

柴XX1

（1.理學院光信息科學與技術1002班）

摘 要：由電磁共振無線電力傳輸的基本原理出發，淺析了無線充電技術的應用前景及存在的問題，最后提出了一些發展策略。

關鍵詞：電磁共振；無線充電；電力傳輸；電磁場；共振器前 言

由銅制線圈作為電磁共振器，一團線圈附在傳送電力方，另一團在接受電力方。當傳送方送出某特定頻率的電磁波后，經過電磁場擴散到接受方，電力就實現了無線傳導。這項被他們稱為“無線電力”的技術經過多次試驗，已經能成功為一個兩米外的60瓦燈泡供電。目前這項技術的最遠輸電距離還只能達到2.7米，但研究者相信，電源已經可以在這范圍內為電池充電。而且只需要安裝一個電源，就可以為整個屋里的電器供電。

這一系統可以在未來得到廣泛應用，例如針對電動汽車的充電區以及針對電腦芯片的電量傳輸。而采用這項技術研制的充電系統所需要的充電時間只有當前的一百五十分之一。這項技術具有優良的能量傳輸特性，從而顯現出獨一無二的優勢。在一個較遠的距離上，擺脫電線的束縛，能量在空間中分布，而我們需要做的只是在任何一個地方利用它。

本文綜述了無線充電技術，或者說無線能量傳輸技術在生活中的應用，并介紹了此技術在未來可能得到的應用，如太陽能外空間收集、地球能量網、實時定位，最后提出了在應用中待解決的問題。無線能量傳輸工作原理

2.1 基本原理

當振蕩電路為非理想狀態而有電阻時，電阻發熱，成為阻尼振蕩；當振蕩電路中有外加的周期性電動勢作用時，將成為受迫振蕩；當外加電動勢的頻率與電路自由振蕩的固有頻率ω相同時，振幅達最大值，叫電磁共振。

電磁共振是目前正在研究的一種電力傳輸方式，是利用電流通過線圈產生同頻率的磁場共振實現無線供電，磁場的強弱決定了它的傳輸距離和效率，它可以實現10m左右距離的室內供電。并且它們傳遞能量的強度不會受到周圍事物的影響。但由于目前的實驗所需要的線圈直徑較大，還僅僅停留在實驗階段，而且，必須對其相應頻率進行保護，防止相同頻率的電磁波進行干擾，降低效率。2.2 裝置原理圖

圖 1 電磁共振電力傳輸與傳統方法的比較

與常規電力傳輸方法不同的是，對于無線傳輸，接收線圈和發射線圈可以相距很遠，其傳輸距離和效率受制于磁場的強弱。發射線圈與電源相連，向外發射一定頻率的磁場，遠處的接收線圈在磁場中發生諧振，接收空間中的能量，在將能量用于設備運轉。于是能量便從電源，穿過空間實現了傳輸。廣泛的應用領域及現狀

無線電力傳輸技術在醫療器械、便攜通信、航空航天、交通運輸、水下探測等領域有著廣泛的應用前景，涉及軍事、工業、醫療、運輸、電力、航空航天、空間站、衛星、軍艦、航母、節能環保、便攜式通信設備等行業1。隨著材料學、電力電子件、功率變換和控制技術的發展和WPT技術的逐步成熟以及特殊場合下無線電力傳輸需求的增長，WPT應用逐步成為現實。無線電力傳輸應用產品包括低功率低能耗電子通信產品、家具產品、辦公產品、治療儀器、交通工具，如：手機、MP3、電動牙刷、電子遙控門鎖、夢幻彩燈、掌上電腦、筆記本電腦、吸塵器、電話、凈水器、冰箱、微波爐、體溫表、助聽器、心臟起搏器、心臟調節器、心臟除顫器、電動汽車、動車組、礦井電車等目前WPT技術大多處在研究階段，產品應用的主要是lCPT和RFPT技術。ICPT技術主要應用于電動汽車、機車的充電軌道、礦井和水下探測，RFPT主要應用于醫療器械和便攜式電子產品。

在醫療器械領域，WPT技術發展改變了醫療植入式電子系統的供電方式，RFPT技術在醫療電子行業得到了長足發展，如心臟起搏器的核電池充電，耳蝸植入裝置供等，其充電方式一般采用ICPT和RFPT等進行體外能量傳輸。醫療植入式裝置無線電能傳輸系統的基本工作原理是采用E類放大器作為RFPT系統的發射極，通過體外與體內兩個線圈之間的電磁耦合輸送電能，產生的耦合電磁波經穿透人體后，通過諧振回路將電磁波轉化為電能，再經過整流、濾波、穩壓等輔助電路而得到所需的工作電壓。采用RFPT技術，主要有經皮能量傳輸和直接能量傳輸，可以減小人體受感染的風險，同時又解決了電池壽命有限的問題。在便攜通信領域，WPT近年日漸風靡，已有不少高科技公司涉及這一領域。在充電座和手機中安裝發射和接收電能的線圈，手機便可實現無接點充電。在充電插座和牙刷中各有一個線圈，當牙刷放在充電座上時就有磁耦合作用，利用電磁感應的原理來傳送電力，感應電壓整流后就可對牙刷內部的充電電池充電。筆記本電腦或手機放在裝有能傳輸電能的“電磁桌”上能“吸取”電能而工作。

在航空航天領域，空間太陽能電站發出的電能可通過微波向衛星和地面傳輸電能，MPT技術發展推動了空間太陽能發電和衛星技術的革新，發射、反射和接收技術等得到了很大的發展，微波電能傳輸在航空航天和電力領域得到應用。太空太陽能電站是利用衛星技術，在太空把太陽能轉化成電能，然后以微波和激光等方式傳回地球供人類使用的系統。

在交通運輸領域采用的是ICPT技術，主要應用于軌道機車和電動汽車的充電裝置。水下探測是WPT系統的一個重要應用領域，水下電能傳輸可用于深海潛水、深海油田與深海采礦水下電能的獲取還能增強非核動力船只的續航能力。無線電力傳輸面臨的問題及發展對策

無線電力傳輸的主要障礙是無線電力傳輸的效率和距離，無線電波的彌散、吸收與衰減是無線輸電的難點。電磁波在自由空間傳輸能量的過程中會向四面八方散發、不易集中、定向性差，能量在無線傳輸過程中，空氣作為耦合介質，電力載體的磁力線會有極大損耗，特別是微波，漫射在空間，能量衰竭更快。因此無線電力傳輸功率低，整體效率差，難以輸送大量的能量，電力難以進行大功率遠距離的無線傳輸。對于無線充電，充電器與被充電設備之間以磁場形式連接，各種各樣的干擾會造成能量傳輸的損耗，電磁感應方式傳送能量較小、傳送范圍較小等問題也制約著電動汽車的無線充電發展。

無線電力傳輸工程規模巨大，無線電力傳輸系統要解決電力生產和輸送兩大問題。另外，對于無線充電產品，無線充電設備必須經過相關機構的認證，同時需要找到一種相對成熟的商業模式來打開市場缺口。此外，還要對無線充電的技術進行改良和完善，需要形成一個國際通行的標準，使收發設備之間具備廣泛的兼容性。參考文獻

[1]古麗萍.令人期待的無線電力傳輸及其發展[J].中國無線電，2012，（1）:27-30.[2]曾繁屏.淺談無線充電技術及其航標應用的展望.見:中國航海學會.中國航海學會航標專業委員會沿海航標學組、無線電導航學組、內河航標學組年會暨學術交流會論文集[C].福州:2009:.[3]王瑩.無線充電動向[J].電子產品世界，2011，（11）:23-25.

第五篇：手機電池充電過程原理介紹要點

鋰電池充電的原理

鋰離子電池的充電過程可以分為四個階段：涓流充電（低壓預充）、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。鋰電池充電器的基本要求是特定的充電電流和充電電壓，從而保證電池安全充電。增加其它充電輔助功能是為了改善電池壽命，簡化充電器的操作，其中包括給過放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測、輸入電流限制、充電完成后關斷充電器、電池部分放電后自動啟動充電等。鋰電池的充電方式是限壓恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V后，進入標準充電過程。標準充電過程為：以設定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為 4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，充電結束。下圖為充電曲線

圖1 圖2 階段1：涓流充電——涓流充電用來先對完全放電的電池單元進行預充(恢復性充電)。在電池電壓低于3V左右時采用涓流充電，涓流充電電流是恒流充電電流的十分之一即0.1c(以恒定充電電流為1A舉例，則涓流充電電流為100mA)，階段2：恒流充電——當電池電壓上升到涓流充電閾值以上時，提高充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至 1.0C之間。電池電壓隨著恒流充電過程逐步升高,一般單節電池設定的此電壓為3.0-4.2V.階段3：恒壓充電—— 當電池電壓上升到4.2V時，恒流充電結束，開始恒壓充電階段。電流根據電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續充電電流由最大值慢慢減少，當減小到0.01C時，認為充電終止。（C是以電池標稱容量對照電流的一種表示方法，如電池是1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA。）階段4：充電終止—— 有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用定時器(或者兩者的結合)。最小電流法監視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流減小到0.02C至0.07C范圍時終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開始時計時，持續充電兩個小時后終止充電過程。

上述四階段的充電法完成對完全放電電池的充電約需要2.5至3小時。高級充電器還采用了更多安全措施。例如如果電池溫度超出指定窗口(通常為0℃至45℃)，那么充電會暫停.充電結束后,如檢測到電池電壓低于3.89V將重新充電。

圖3 圖3是可以對短路的電池激活的充電方法。

上圖為充電流程

手機充電器的工作流程一般為： 1.檢測電池的電壓，如果低于一個閾值電壓，就要進行涓流充電； 2.電池充到一定電壓（一般設置為2.9V）時，進行全電流充電； 3.當電池電壓達到預置電壓（鋰離子電池一般為4.2V）時，開始恒壓充電，同時充電電流降低； 4.當電流逐漸減小到規定的值時，充電過程結束。電池電壓低于2.5V（Vshort）時,鋰離子電池充電器用25mA的電流預充,防止深度放電的鋰離子電池在快充時被損壞甚至發生危險。對于電壓過低的電池需要進行預充，電池電壓低于2.5V（Vshort）時,鋰離子電池充電器用25mA的電流預充,防止深度放電的鋰離子電池在快充時被損壞甚至發生危險。充電終止檢測除電壓檢測外，還需采用其他的輔助方法作為防止過充的后備措施，如電池溫度監測，檢測電池溫度用電池組溫度傳感器連續檢測電池溫度，當電池溫度超出設定范圍時關閉對電池充電。

限定充電時間，為電池提供附加保護。

除了上面的流程描述，它還具有自動重新充電、最小電流終止充電等特性。一般來說，恒壓充電結束時的小電流充電過程中，電流的大小一般為恒流充電時電流的十分之一。目前在鋰離子電池充電器的設計中，對手機充電結束后由于某種因素放電的情況而專門設計了檢測電路，一旦檢測到電池電壓降低，就會重新啟動充電過程（見上圖）。

軟件要做的工作是設置進入快速充電的電壓閾值，進入恒壓充電的電壓閾值，充電超時時間，恒流充電的電流值，恒壓充電的電壓值，充電結束的電流閾值，中斷處理，提供sys接口給上層都充電的狀態，包括電池的類型，電池最高電壓，電池最低電壓，電池當前電壓，電池電量的百分比，電池的狀態，充電電流和電池溫度等等。

可以用測量電壓的方法估算電池剩余容量： 4.20V----100% 3.95V----75% 3.85V----50% 3.73V----25% 3.50V----5% 2.75V----0%