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电池管理IC:“柔性”充电控制 保证安全

2015-05-26 10:28
魏丁小陆
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  电池管理IC是对电子设备的电池进行状态监测、充电管理和安全保护的管理的芯片,它可以为用户提供准确的电池剩余容量预测,剩余使用时间预测,手机低电量运行告警,手机低功耗运行策略控制,充电电流电压控制,电池的使用安全保障等功能。电池管理IC性能的好坏,对电子设备用户的使用体验及使用安全有极大的影响。

  电池管理IC应用市场广阔,远不止智能手机应用,在笔记本电脑、移动充电宝、平板电脑、智能穿戴设备、无绳电动工具、移动POS机、无人机等产品中都有应用,其中智能手机、平板电脑、笔记本电脑、移动充电宝市场规模都大于1亿台/年,手机市场更是超过10亿台/年,穿戴设备、无绳电动工具、无人机等市场也在快速成长,为电池管理IC行业发展带来巨大的发展契机。保守估计,2015年包括各种电池管理IC的市场体量将超过50亿颗,而且还在快速增长。

  充1小时、用1周,不是梦

  快充是近来热议的重点话题,从OPPO推出VOOC闪充方案后,各家的快充方案不断出现。目前高通、MTK、Intel阵营都在主导自有标准的快充方案。同时针对快充需求,电池厂商也在发力,锂电池工艺和配方都在不断演进。从以前行业标准容受0.3C充电,发展到现在已经出现了能够容受1C甚至1.5C充电的高能量密度电芯。半小时把3000mAh的电池充到75%的产品已经面世,1小时充满100%电量的手机电池产品也有发布。

  对于快充解决方案来说,首要的需求是安全,其次是维护电池健康状态和使用寿命,最后是效率,也就是充电管理部分电路的发热要低。所以,只是把充电管理IC换成了一个大电流的选型,其实远远不够。一个完善的快充解决方案是一个系统工程,需要集合AP、电池保护板、电量计、充电管理等多方面的技术诀窍才能形成安全、长寿命、高效率、低发热的快充解决方案。

  决定未来快充技术发展的两个决定性因素:一是标准之争。显而易见,QC2.0、Pump Express+和USB Type-C之间一定会有一翻博弈,其结果将影响未来技术的发展方向。但无论如何,利用高压充电增大充电传输功率已经是行业共识,无论哪个标准都将引入高压充电概念。二是锂电池材料技术发展的瓶颈。在保障能量密度的情况下,提高锂电池对于快速充电的容受能力是技术发展的关键。由于锂电池材料行业现在新技术层出不穷,包括硅负极、固态负极等技术都在快速发展,可以说,在未来2~3年内,充电一个小时,使用一周的手机或平板电脑都有可能出现。

  赛微公司即将推出市场的CW6113充电管理IC,是采用开关电源结构的高效率充电管理IC,具有效率高、低发热特点,支持电源路径管理(Power Path Management)功能和USB OTG升压功能,能够支持最大2.5A的充电电流,能够在1小时时间内充满2000mAh的电池。CW6113是一颗通用器件,针对各种锂电池充电应用都可使用。

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