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为锂离子电池充电需要特别小心，因为错误的充电会缩短电池寿命，或损坏电池并导致不安全的条件。
已经深度放电的锂离子电池通常需要一些预处理：低于一定的电池电压，电池充电器首先会提供较低的预充电电流，以预处理电池以进行正常充电。这种预调节还可以复位电池内部欠压保护。在正常使用中，不会使用预充电循环，因为大多数应用不允许电池深度放电。
当电池电压超过预充电电平时，充电器进入快速充电模式。在这种模式下，充电器提供预定义的恒流（CC），这通常与电池容量有关。大多数锂离子应用可以在0.5C至1C（其中C是电池容量以Ah为单位）的电流下快速充电。具有较低内部阻抗的电池可以使用较高的充电电流。高电流锂聚合物（Li-Po）电池（即无人机中使用的类型）使用特殊的电池结构，可以接受更高的充电速率.
当电池电压达到电池调节电压时，充电器将从恒流模式切换到恒压（CV）模式，充电电流慢慢衰减。需要精确控制最大CV调节电压，以防止过充电和潜在的电池损坏。锂离子电池的CV电平在4.15至4.4V之间变化。当电池电压处于其调节电压并且充电电流降至额定充电电流的5%以下时，大多数锂离子电池被认为是完全充电的。此时，充电将终止。不建议连续涓流充电锂离子电池，因为这会缩短电池寿命。当电池电压降至一定水平以下（通常在3.9V或4.0V左右）时，大多数充电器将启动重新充电周期。
从上面可以清楚地看出，锂离子电池充电器需要具有精确的电池电压检测和单独的控制环路，以实现恒定输出电流和恒定输出电压。开关充电器可用于各种电池，这意味着许多充电控制参数需要可调。最方便的方法是通过I2C 控制。