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Battery Charge By Prof. Hsia
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電池type
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充電電池type
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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。
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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
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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，
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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
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48V 15Ah電動機車電池模組 ?
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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
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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 = A
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各種充電方式的優缺點比較
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定電流充電
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PMOS Driver ◎ Driver: S=0，讓PMOS導通並產生電流。 = Vgs increases, Id increases
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NMOS Driver Vdd D G PWM Control = S un=2.5 up NMOS driver is about double to PMOS Vgs=Vds, Id is max.
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定電壓充電
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4.2~4.8V Buck Power For Li-battery
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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
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CV Control CC Need Charge Chip
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脈衝充電
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Vdd Buck Control
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正負脈衝充電式
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負壓產生器
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Charge IC design
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Current Sensor
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Wireless Charge
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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。
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Standard
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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
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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。
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>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
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RLC串聯諧振電路
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串聯式耦合架構 並聯式耦合架構
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混合式架構
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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。
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線粗, Q大
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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
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Two Output
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半橋驅動電路
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全橋驅動電路
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Chip
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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
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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？
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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
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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
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