Battery Charge By Prof. Hsia

電池type

充電電池type

電池的特性簡介 記憶效應（Memory Effect）：表現為充電電池容量減少的現象。

磷酸鋰鐵（英文：Lithium Iron Phosphate），是一種近年來備受矚目的鋰離子電池的正（陰）極材料，其特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低，而且磷與鐵存在於地球的資源豐富，不會有供料的問題

磷酸鋰鐵 單位重量下電容量大、高放電功率、 可快速充電且循環壽命長， 電壓適中（3.2V～3.3V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電（能承受3~5C的充放電速率），而且循環壽命長（大於2000次）。在高溫環境下的穩定性高，自放電低（少於1％／月） 單位重量下電容量大、高放電功率、 可快速充電且循環壽命長，

電池並聯串聯連接達到所要規格 並聯 : increase current 串聯 : Increase voltage 19V Notebook battery , how to connect? 19/3.7v=5.1,取6x3.7=22.2V 2000mAh, x2=4000mAh (2並,提升電流) 22V Buck 19V

48V 15Ah電動機車電池模組 ? https://www.youtube.com/watch?v=mM-jr4r3a0s

電動載具儲能系統之市場規模 EV :純电動車 PHEV :可插電油电動車 HEV:電油混合电動車

1.0 C-rate :定电流放電１Ａ，　１小時 以1.2C-rate 放電，其放電時間為2957 s， 計算其加成效應後之修正後的加成效應電流為13.2 Ah / 2957 s = 16.070A

各種充電方式的優缺點比較

定電流充電

PMOS Driver ◎ Driver: S=0，讓PMOS導通並產生電流。 = Vgs increases, Id increases

NMOS Driver Vdd D G PWM Control = S un=2.5 up NMOS driver is about double to PMOS Vgs=Vds, Id is max.

定電壓充電

4.2~4.8V Buck Power For Li-battery

混合式壓充電 充電開始時採用定電流充電，充電到某電壓值之後，再改用定電壓方式進行充電

CV Control CC Need Charge Chip

脈衝充電

Vdd Buck Control

正負脈衝充電式

負壓產生器

Charge IC design

Current Sensor

Wireless Charge

WPC Methods 技術 電磁感應 磁耦共振 微電波轉換 鐳射光感應 原理 法拉第電磁感應定律 利用同一共振頻率的收發端傳送能量 將電磁波轉換成電流 利用鐳射及太陽能板傳送能量 傳輸功率 數W~數百KW >100mW 數百KW 傳輸距離 <10cm 5m >10m >100m 轉換效率 70% 50% 1.6% 25% 優點 轉換效率高 充電遠距，無角度限制 無線電波傳送，可自動且隨時隨地充電 充電距離遠，技術成熟 缺點 需加裝辨識系統，不然會對任何金屬感應而發熱。 有擺設限制，且距離過短。 會引發同樣頻率金屬共振而發熱，產生安全危害。 調頻技術較難。 轉換效率差，充電時間過長，大量能量以無線電波形式被浪費 掉。 光線容易被障礙物遮蔽。 高強度雷射光具高度危險性。

Standard https://www.youtube.com/watch?v=DB_qNqziJPg

無線電力傳輸 提供給使用者方便及安全電力供給系統 3C電子產品- 未來必須超越USB的便利性

根據國際市調機構預估， 未來無線充電商機相當高 未來幾年無線充電技術未來4年產值年複合成長性高達73%，但認證規格及安規是主要障礙。

>安培提出了磁針轉動之方向和電流流動方向遵從右手定理 >法拉第定理磁通量隨時間變化，導線即能產生電流， 可再把磁能轉換成電流

RLC串聯諧振電路

串聯式耦合架構 並聯式耦合架構

混合式架構

當比值愈大，Q值愈大，頻寬BW可定義， 若Q值愈大，諧振頻率fo固定，頻寬小，選擇佳，能量較大。

線粗, Q大

發射端電感量測波形 諧振頻率 40KHz 峰對峰值 51.5V 2019/4/13 無線電力傳輸之晶片及系統整合設計

Two Output

半橋驅動電路

全橋驅動電路

Chip

WPC for Cell-phone 最新的 Qi 無線充電器可傳送 15W 電力至手機電池，能在 30 分鐘內充飽 60% 電力

邊開車邊充電 無線充電專用道路 無線充電的概念和技術延伸到電動汽車上， 未來是否可以在等紅綠燈時，就讓你的電動車立即充電？

電動車瓶頸：電池的容量及充電站的不足 Nissan 的電動車大約每 100 英里（約 161 公里）就需充電， 特斯拉 S 系列（Model S）則可撐久一點，每 265 英里（約 426 公里）才充電。 無線充電技術延伸到電動車充電，或許可大幅改善充電的問題； 讓車子能更頻繁地充電，不需要大容量的電池，也可進一步降低電動車的成本​​。 除了美、日的電動車廠及研究機構對此技術有極大興趣外， 歐盟也相當關注利用無線充電技術來提升電動車充電的方便性。 Enel 的西班牙子公司 Endesa 宣布已開發 15 分鐘內 將車子的電力充到 80% 的 50K 瓦無線充電系統

由 WPC（Wireless Power Consortium）聯盟的 Qi 標準， 為放置在 Ikea 家具的電器產品充電。 目前 Ikea 推出的無線充電家具種類有檯燈、桌燈和立燈等燈具