在電池應用方面，對于使用者來(lái)說(shuō)，有一個(gè)很難均衡的問(wèn)題，就是在電池容量和充電時(shí)間的取舍方面。當電池容量比較大的時(shí)候，那充電一次所要耗費的時(shí)間最起碼要三四個(gè)小時(shí)，更有甚者七八個(gè)小時(shí)才是最基本的。而對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，在未充滿(mǎn)電的情況下，頻繁充電。按照大多數人的說(shuō)法，這樣對電池是有損害的。但電池容量太小的話(huà)，在當前終端耗電如此之大的情況下，也是不可取。因此如何實(shí)現電池容量既大，而充電時(shí)間又快的方式。高通和德州儀器在這方面起了排頭兵的作用。
高通的Quick Charge 2.0
Quick Charge 2.0是高通公司在年前早些時(shí)候發(fā)表的新一代充電技術(shù)協(xié)議，據介紹，使用這個(gè)技術(shù)的移動(dòng)裝置比起一般充電方式可以減少75%的充電時(shí)間，原本讓原本要花七小時(shí)才能充飽的平板計算機降至三個(gè)小時(shí)左右。該公司已經(jīng)預告在接下來(lái)的 Snapdragon 800 搭載這項最新充電技術(shù)，但這不會(huì )是它唯一的應用。
而近日，高通與Power Integrations合作開(kāi)發(fā)的移動(dòng)設備快速充電技術(shù)有了新進(jìn)展。
Power Integrations公司推出了第一款AC-DC墻插式充電器接口IC – CHY100，移動(dòng)設備設計師可利用它設計出基于高通Quick Charge 2.0協(xié)議的充電器。在與Power Integrations的AC-DC開(kāi)關(guān)IC結合使用CHY100 IC集成了所有必需的元件，能夠將Quick Charge 2.0平臺的功能增加到AC-DC墻插式充電器。
在具體工作的時(shí)候，CHY100可以檢測到支持Quick Charge 2.0的設備（如手機）所發(fā)出的指令，然后調整AC-DC墻插式充電器的輸出，使設備的電池獲得更大的功率輸入。當插入不支持Quick Charge 2.0協(xié)議的用電設備時(shí)，CHY100 IC可自動(dòng)禁止高壓/大功率輸出，以確保充電安全。測試表明，采用大容量電池的智能手機使用Quick Charge 2.0充電器充滿(mǎn)電只需一個(gè)小時(shí)的時(shí)間 – 與充電時(shí)間通常為四小時(shí)的傳統定壓充電器相比，其優(yōu)勢不言而喻。
Power Integrations首席執行官Balu Balakrishnan補充道：“高通公司的Quick Charge 2.0技術(shù)對移
動(dòng)設備用戶(hù)而言代表著(zhù)重大的進(jìn)步。隨著(zhù)移動(dòng)設備的耗電量越來(lái)越大，OEM廠(chǎng)商開(kāi)始紛紛設計容量更大、更持久耐用的電池。遺憾的是，由于標準型墻插式充電器的功率輸出能力有限，使得充電時(shí)間變得更長(cháng)，從而增加了用戶(hù)停用設備的時(shí)間。高通公司的Quick Charge計劃有助于解決充電瓶頸，我們很高興能參與其中?！?br />
德州儀器的快速充電技術(shù)MaxLife
一般手機使用者常遭遇到電池經(jīng)數月充放電后出現持續使用時(shí)間縮短的情況，令人倍感困擾。TI MaxLife 技術(shù)采用創(chuàng )新電池老化模型系統，可大幅縮短充電時(shí)間，且依照實(shí)驗室測試資料顯示，可延長(cháng)達 30% 延長(cháng)電池使用壽命。延伸自 TI 廣受歡迎的 Impedance Track 電池容量測量技術(shù)基礎， MaxLife 演算法可準確預測并避免導致電池老化的充電條件。
Maxlife技術(shù)的優(yōu)勢有3點(diǎn)：
1.基于阻抗跟蹤（Impedance Track）電池容量測量技術(shù)，可避免高倍率快速充電所造成的電池老化問(wèn)題，精確控制充電電壓和電流，及充電結束時(shí)間。實(shí)驗室測試數據表明，Maxlife技術(shù)采用老化建模系統，300~500次循環(huán)內，通過(guò)IR補償方法將充電時(shí)間縮短20~25%，同時(shí)，可提高電池循環(huán)壽命30% 。此外，利用更新的電池化學(xué)成份減緩老化速度。
2.可減少軟件開(kāi)銷(xiāo)，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.可針對不同平臺和容量更高的電池，自動(dòng)調整充電算法。
在今年六月，I已經(jīng)在全球同步推出采用Maxlife快速充電專(zhuān)利技術(shù)的兩款電池電量監測計和充電器芯片組：4.5A充電倍率的bq27531和bq2419x；及2.5A充電倍率的bq27530和bq2416x。
TI表示：兩款芯片組能直接準確監測電池容量，并據此控制所需充電時(shí)間。而現有的采用MCU、 PMIC或DSP的軟件控制電源管理系統，無(wú)法直接給充電器提供準確的監測控制。這樣，在過(guò)充電情況下，鋰離子在負極活性物質(zhì)表面析出金屬鋰，沉積在極板和隔膜上，鋰離子數量減少會(huì )導致其濃度降低。若長(cháng)期如此，會(huì )對電池造成不可逆的容量損失，縮短循環(huán)壽命。
控制充電器的 bq27530 與 bq27531 電池電量量測計現已開(kāi)始供貨，采用 2 mm × 1 mm × 0.65 mm
15 接腳 WCSP 封裝。bq24192 4.5A 電池充電器采用 24 接腳、4 mm × 4 mm QFN 封裝。 bq24160 雙輸入 2.5A 充電器則用 24 接腳 QFN 封裝與 2.8 mm × 2.8 mm、49 焊球 WCSP 封裝。
30秒快速充電的技術(shù)
在國際科學(xué)博覽會(huì )上，一項電池充電技術(shù)獲得了最高獎項。這項功能可以讓智能手機在20-30秒的時(shí)間內完成充電。
Eesha Khare發(fā)明超級電容器
這項技術(shù)是由一位18歲的大學(xué)生Eesha Khare所發(fā)明。該發(fā)明是由氫化二氧化鈦、聚苯胺納米棒組成的高性能超級電容器。這個(gè)電容器能在微小空間內裝載超多能量，不僅充電速度快，還能長(cháng)時(shí)間保存電量。此外，該設備的充電周期達到1萬(wàn)次，而傳統充電電池只有1000次。
Khare希望自己的發(fā)明能夠被使用在手機和其他便攜電子設備上，來(lái)縮短充電時(shí)間，延長(cháng)設備的使用壽命。此外，這個(gè)電容器還是柔性的，能被用在柔性顯示屏，以及穿戴設備上。如果該項發(fā)明能夠投入使用，將給手機充電帶來(lái)一場(chǎng)新的革命。
特斯拉電動(dòng)汽車(chē)的目標：5分鐘超快速充電
對于某些電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，充滿(mǎn)電將花上一整晚的時(shí)間，但是特斯拉自有它的目標——它要快上許多倍！特斯拉首席技術(shù)官JB Straubel表示，該公司正在試圖將汽車(chē)的充電時(shí)間縮減到前所未有的“5到10分鐘”。
目前，特斯拉的超級充電站只能在30分鐘內為Model S電動(dòng)車(chē)充到一半的電量，然而該公司認為這還是太長(cháng)了?；旧?，特斯拉希望充電耗時(shí)不會(huì )長(cháng)于加滿(mǎn)一輛汽油車(chē)。但目前快速充電所面臨的挑戰（風(fēng)險）是過(guò)熱和爆炸。
除了超快速充電，特斯拉也有在考慮超快速的電池置換技術(shù)。當然，如果充電的時(shí)間能被壓縮到10分鐘之內，這種麻煩事自然也可以很好地避免掉了。
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