1. Battery Charge
By Prof. Hsia

2. 電池 type

3. 充電電池 type

4. 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。

6. 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

7. 磷酸鋰鐵
• 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，

9. 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
Buck
19V22V
2000mAh, x2=4000mAh (2 並 , 提升電流 )

10. 48V 15Ah 電動機車電池模組 ?
https://www.youtube.com/watch?v=mM-jr4r3a0s

13. 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

14. 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
1.0 C-rate : 定 流放電１Ａ， １小時电

15. 各種充電方式的優缺點比較

16. 定電流充電

17. ◎ Driver: S=0 ，讓 PMOS 導通並 生電流產 。
)(C
2
2
1
VVI THGSL
W
OXpD −= µ
PMOS Driver
Vgs increases, Id increases
=

18. NMOS Driver
Vdd
PWM
Control
)(C
2
1 2
VV
L
W
I THGSOXnD −= µ
un=2.5 up
NMOS driver is about double to PMOS
S
D
G
Vgs=Vds, Id is max.
=

19. 定電壓充電

20. Buck
Power
4.2~4.8V
For Li-battery

25. 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

26. CV
CC
Control
Need Charge Chip

27. 脈衝充電

28. Vdd
Buck
Control

29. 正負脈衝充電式

30. 負壓產生器

31. Charge IC design

40. Current Sensor

44. Wireless Charge

46. 技術 電磁感應 磁耦共振 微電波轉換 射光感應鐳
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 射及太陽能板鐳
傳送能量
傳輸功率 數 W~ 數百 KW 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
1. 需加裝辨 系統識
， 然會對任何不
屬感應而發熱金
。
2. 有擺設限制，且
距 過短。離
1. 會引發同樣頻率金
屬共振而發熱，產
生安全危害。
2. 調頻技術較難。
轉換效 差，充電時率
間過長，大 能 以量 量
無線電波形式被 費浪
掉。
1. 光線容 被障礙易
物遮蔽。
2. 高強 射光具度雷
高 危險性。度
WPC Methods

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

49. 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 必須超越來 USB 的 性便利

50. 根據國際市調機構預估，
未 無線充電商機相當高來
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。

51. > 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

52. RLC 串聯諧振電路

53. 串聯式耦合架構
並聯式耦合架構

54. 混合式架構

55. 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。

56. 線粗 , Q 大

57. 發射端電感量測波形
08/19/16 無線電力傳輸之晶片及系統整合設計
諧振頻率
40KHz
峰對峰值
51.5V

60. Two Output

61. 半橋驅動電路

62. 全橋驅動電路

63. Chip

64. 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

65. 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
？
邊開車邊充電
無線充電專用道
路

66. 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

67. 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