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TI Maxlife快速充電技術(shù),電池循環(huán)壽命提升30%

發(fā)布時(shí)間:2013-06-07 責(zé)任編輯:eliane

【導(dǎo)讀】德州儀器(TI)推出兩款電池電量監(jiān)測(cè)計(jì)和充電器芯片組,采用了Maxlife快速充電專利技術(shù)。Maxlife技術(shù)采用老化建模系統(tǒng),300~500次循環(huán)內(nèi),通過IR補(bǔ)償方法將充電時(shí)間縮短20~25%,同時(shí)可提高電池循環(huán)壽命30%。

德州儀器(TI)在北京宣布,全球同步推出采用Maxlife快速充電專利技術(shù)的兩款電池電量監(jiān)測(cè)計(jì)和充電器芯片組:4.5A充電倍率的bq27531和bq2419x;及2.5A充電倍率的bq27530和bq2416x。 

TI(美國)電池電源管理方案市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理俞明表示,兩款芯片組能直接準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電池容量,并據(jù)此控制所需充電時(shí)間。而現(xiàn)有的采用MCU、PMIC或DSP的軟件控制電源管理系統(tǒng),無法直接給充電器提供準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)控制。這樣,在過充電情況下,鋰離子在負(fù)極活性物質(zhì)表面析出金屬鋰,沉積在極板和隔膜上,鋰離子數(shù)量減少會(huì)導(dǎo)致其濃度降低。若長(zhǎng)期如此,會(huì)對(duì)電池造成不可逆的容量損失,縮短循環(huán)壽命。

Maxlife技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有3點(diǎn):

1.基于阻抗跟蹤(Impedance Track)電池容量測(cè)量技術(shù),可避免高倍率快速充電所造成的電池老化問題(見圖1),精確控制充電電壓和電流,及充電結(jié)束時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)表明,Maxlife技術(shù)采用老化建模系統(tǒng),300~500次循環(huán)內(nèi),通過IR補(bǔ)償方法將充電時(shí)間縮短20~25%,同時(shí),可提高電池循環(huán)壽命30%(見圖2)。此外,利用更新的電池化學(xué)成份減緩老化速度。

圖1 Maxlife以最小的老化實(shí)現(xiàn)快速充電
圖1:Maxlife以最小的老化實(shí)現(xiàn)快速充電
圖2 100次循環(huán)內(nèi),電池使用壽命延長(zhǎng)(1.5小時(shí)充電)
圖2:100次循環(huán)內(nèi),電池使用壽命延長(zhǎng)(1.5小時(shí)充電)

2.可減少軟件開銷,降低總體材料清單成本,減小PCB板空間,提高電池安全性和散熱管理。

3.可針對(duì)不同平臺(tái)和容量更高的電池,自動(dòng)調(diào)整充電算法。

bq27530和bq27531電池電量監(jiān)測(cè)計(jì)采用15引腳1×1×0.65mm晶圓芯片級(jí)封裝(WCSP);bq24192充電器采用24引腳4×4mmQFN封裝;bq24160充電器采用24引腳2.8×2.8mm49焊球WCSP封裝。

無線充電技術(shù)

智能終端無線充電技術(shù)在2012年出現(xiàn)了分水嶺式的變化,整個(gè)市場(chǎng)已起量。對(duì)此,TI中國區(qū)電池管理方案市場(chǎng)拓展經(jīng)理文司華闡述了在無線充電方面的市場(chǎng)戰(zhàn)略。

標(biāo)準(zhǔn)方面,文司華稱:“2013年5月起,該市場(chǎng)開始全部執(zhí)行WPC1.1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。TI目前是唯一能夠提供WPC1.1協(xié)議芯片的廠商。”針對(duì)5v、12v、19v發(fā)射端電壓,TI接收器方案涵蓋了WPC協(xié)議框架下的A1 19V、A5 5V、A10 19V、A11 5V、A6 12V的線圈規(guī)格。其中包括15×5×5mm單芯片接收器。

他表示,上述Qi方案已滲透進(jìn)歐美和中國等全球80%的市場(chǎng),如諾基亞Lumia920、谷歌Nexus4、三星Galaxy S4、HTC等智能機(jī)和Nexus7平板電腦等。其余20%是日本市場(chǎng),不過,該市場(chǎng)被日系廠商壟斷了。目前TI產(chǎn)品可以與其兼容,但日商的設(shè)計(jì)首選未必是TI方案。

另外,今后無線充電市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)共存的局面,廠商也會(huì)選擇不同的陣營(yíng)。例如,谷歌是PMA成員,但其Nexus4智能手機(jī)符合WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn);還有,三星和高通合作成立了A4WP,但三星又是WPC的成員。TI目前是無線充電聯(lián)盟WPC、PMA和A4WP三大組織的成員。文司華還透露,TI正在研發(fā)滿足PMA和WPC標(biāo)準(zhǔn)的雙模無線充電技術(shù)。

與PMA和A4WP兩種標(biāo)準(zhǔn)相比,WPC的生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)更成熟,這也是現(xiàn)在市場(chǎng)上量產(chǎn)的手機(jī)全都是符合WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要原因。

技術(shù)層面,目前是在二維自由度,即平面范圍內(nèi)進(jìn)行無線充電;最大功率5W;線圈是1對(duì)1配對(duì)的緊耦合方式,暫時(shí)不支持多部手機(jī)放在同一個(gè)板上充電;充電板上可以有多個(gè)線圈;接收端單向通信。

2014年第二季度,充電功率15W協(xié)議出臺(tái)后,會(huì)延伸到平板電腦,甚至某種情況下,可為超級(jí)本無線充電。且未來會(huì)對(duì)線圈1對(duì)多配對(duì)的松耦合方式進(jìn)行規(guī)范化,使其與之前的方案兼容;收發(fā)器間實(shí)現(xiàn)雙向通信。

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