移动设备充电管理技术不完整笔记

背景

整理一下现有的信息。

加速锂电池老化的几个主要因素

1. 高温条件下的充电/放电（枝晶）

2. 大电流的充电/放电（离子嵌入松弛）

3. 置于无电/满电状态（电极离子过度脱离）

上面几点对多数的充电电池都有效。

几个广为流传的不准确说法

1. 大电流充电器不可以给老式设备/小电流设备充电，否则可能因为电流太大烧毁设备。

设备从充电器索取的电流是设备自身决定的，只要充电器提供的是标准5V电压，就没有电流过大一说（只有电流不能满足设备需要）。

2. 充满电后一定要尽早拔下充电器，不然可能会过充。

很早以前的设备就已经实现了充满后自动停止充电（即充电电流很小）。根据充电管理IC的实现层次，它将进行切段充电输入/限制输入电流/小循环充放电等不同操作。但可以确定的是当电池满了以后，设备不会再从充电器取大量电流导致电池爆炸。另一方面，锂电池包里自带的保护板，也会确保电池充满后无法再注入电流（强行外接高电压等方式除外）。

3. 新设备一定要反复充放电3次再使用。

从镍镉电池记忆效应来的说法，锂电池没有，想怎么用就怎么用就行。已经2020年了，这个差不多大家都知道了。

关于充电管理：

目前的电源管理有充电过程管理和电源路径管理（PPM）。前者主要包括充电电流控制等基本功能，后者（PPM）是一些高级电源管理芯片才支持的功能，手机/平板/电脑等较复杂的设备几乎全部配备，现在多使用DPPM（动态电源路径管理）技术。

电源路径管理技术是指一套可以测量系统多个关键点电压电流，并自动调节充电电流、电池电流的技术。有些DPPM方案还带有热保护，可以通过测量电池温度来限制充电电流。通过DPPM，设备可以支持深度放电电池充电(插入交流适配器后不需要等待即可正常开机)和使用小功率交流适配器充电的应用，自动功率补偿、调整充电电流和系统电流分配关系，稳住了设备正常工作的重要一环——电源。

如下图，通过DPPM技术，Iinp和Ibat均可自动根据需要调节。有些设备甚至可以支持通过程序来动态调节这两个电流，也就是说支持通过软件来调节充电过程或电源（见后文）。

说明图片

更多详细内容可以参考以下两篇文章：

电源管理新技术--动态功率路径管理(DPPM)

趣谈充电IC的电源路径管理功能

几个例子

Mac：从MacOS 10.15.5开始，引入了电池寿命管理且默认开启。官方描述，它将根据用户的使用习惯，调整每次充电的程度。这也就是说，某些情况下它会提前结束充电，尽管电池还没有充满。这主要是减少上面提到的因素“1”和“3”。链接：About battery health management - Apple

iOS：从iOS13开始，引入了优化电池充电功能且默认开启。它在某些情况下，它会充到80%并停止充电，在用户通常拔下充电器之前的一段时间，再充到100%。这一方面减少了电池满电的时间，另一方面分散了充电时引起的电池升温。用户可以在设置中临时一次或永久关闭这个功能。

AirPods Pro：通常情况下，耳机在充电盒中会充电到100%。而根据实测，AirPods购买后被首次打开时，双耳电量一般为50%，40%，充电盒电量为50%左右。这说明Apple在出厂前通过某种方式（软件编程）让耳机停止充电，即便电池电量只有50%。用户首次拿出后，才重启充电过程。

大多数电子设备出厂时，电量水平都被设置为60%左右。这样在自放电等影响下，电池将长期保持在40%-60%的最优储存电量，有利于电池容量的保持。

说明

不完整总结。参考了部分其他文章。

关键词

充电管理 路径管理