QC3.0快充设计方案

发布时间：2017-05-26 00:00
作者：
来源：ameya360
阅读量：1911



QC3.0快充设计方案

近年来，智能手机迭代速度越来越快，但几乎每个手机用户都必备的配件——移动电源，在更新节奏上却要慢得多。在移动电源的市场上，厂商们似乎面临的更多是外观设计和成本上的竞争，技术上并无门槛可言。但这种情况在2016年会有较大的变化，快充手机的普及浪潮，开始波及移动电源市场，享受了快充的便捷之后，用户们已经无法忍受龟速充电的移动电源，新的趋势已经十分明显。但问题在于，什么样的快充技术才有竞争力？

高通 QC3.0 可向下兼容于先前的 Quick Charge 版本，可使一般手机只需充电约35分钟即可将电量从0%增至80%。并且可支持最新的 USB Type-C 接头；它在充电选择上面更电压范围内，提供不同电压的弹性选择。这让手机选择最适合的电压达到理想充电电流，进而将电能损耗最小化、提升充电效率并改善热表现。

功能描述

①   QC 3.0 & MTK 协议快充

②   输入 90-264Vac

③   输出 5V/2A, 8V/3A , 12V/2A

④   恒压恒流

重要特性

①   毫瓦节省技术提供超低的待机功耗，很容易满足能源之星6

②   QR+DCM 两种工作模式

③   工作频率设置 60KHz-130kHz

④   外部可设置 Burst 模式的进入和退出点

⑤   两阶段 过压保护

⑥   QC3.0 & QC2.0 & MTK 快充协议

⑦   具有同步整流功能

种类 厂商 料号
整流桥 Fairchild Semiconductor MDB10S
DF10S1
LMB10S-TP
柏恩斯 CD2320-B11000
MOS 意法半导体 STF6N60M2
Fairchild Semiconductor FCU900N60Z
Diodes Incorporated DMG4N65CT
罗姆 RDX045N60FU6
低压MOS  Fairchild Semiconductor FDMC8884
 FDS8870
罗姆 RF4E080GNTR
AOS  AO4752
MKT & SR  controller Fairchild Semiconductor FAN6291QFMTCX
FAN6204MY
FAN6208MY
光耦 东芝  TLP293
TLP183
 TLP291
PWM controller

Fairchild Semiconductor

FAN501MPX
Active-Semi ACT361US-T
ACT364US-T
ACT337SH-T
二极管 东芝 1SS403TPH3F
1SS250(TE85L,F)
松下 MA3X15800L
MA3X1000GL




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充电桩其实就相当于加油站里的加油机。新能源汽车的普及推广，让充电桩逐渐进入到人们的生活中。根据人们的实际情况，新能源车主以快充、慢充和飞线为主要充电方式。首先飞线是极不提倡、最危险的充电方式，而慢充时间长，尤其是没有私人充电桩的车主，慢充方式的时间、精力和金钱的压力太大，而快充方式又有损害电池的传言，坊间一直流传要以快慢充相结合的方式进行充电。     随着电动汽车用户的不断积累，基础充电问题也逐渐暴露出来，充电设备和企业之间不互通、车主不仅要掌握充电桩的位置，还要了解充电桩的品牌和支付方式。   锂电池的工作原理 要讨论直流充电对电池的影响，首先要了解电动汽车电池。 目前市面上电动汽车大多数是锂离子电池，电池有两极：正极是锂化合物，负极为石墨。   在充电时，电池的正极上有锂离子(Li+)生成，生成的锂离子(Li+)经过电解液从正极运动到负极，而负极的石墨是有微孔的层状结构，到达负极的锂离子(Li+)嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子(Li+)越多，充电容量越高；在放电时(即我们使用电池的过程)，嵌在负极碳层中的锂离子(Li+)脱出，又运动回正极，回到正极的锂离子(Li+)越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。因此，理想状态下，锂电池的充放电过程中，实际是锂离子(Li+)从正极→ 负极→正极的运动状态，只要正负极材料的化学结构基本不发生变化，电池充放电的可逆性很好，锂离子(Li+)电池就能保证长时间循环。   快速充电主要是保证锂离子(Li+)快速地从正极嵌出并快速的嵌入负极，不能造成锂离子(Li+)的沉积。但是在电流增大时，电极负极(石墨)表面的一层半透膜(SEI膜)会有一定程度的破裂，使电极材料和电解液相互反应。另外温度升高会伴随着一些副反应，如电解液分解、电极上产生沉积物，导致可逆性降低，电池容量也就会慢慢的减少。 快充对电池的影响 电动汽车充电时，电动汽车上电池管理系统BMS会估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即电池剩余电量)，根据电池包的状况自动调节充电电流的大小，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，因此不需过度担心快充对电池的损伤。 其实，电池中锂离子就像正在摇摆的秋千，当不存在摩擦力、重力等外界因素，因为能量守恒，秋千将一直左右摇摆下去。但是只要有一个外界因素影响，也许锂离子这把秋千，不会摆的像之前那样高，这个因素一直存在，秋千也许某天会停下来。 因此，电动汽车的电池包是否会过充或过放，很大程度上取决于BMS系统的管理水平。所以无论是消费者还是车企追求高续航时，不只是增大电池容量，也要提高对电池管理系统BMS的管理和升级。 如何通过快慢充减少对电池的损害 如果对电池管理系统BMS没信心，而且有条件自建充电桩，那最好还是以交流慢充为主，直流快充补电为辅。因为交流慢充输入的是交流电，再由车载充电机转换成直流电给电池包充电，相对输入功率较小，过充的机会很小。 目前，在充电桩市场，有些直流充电桩自带有过充主动保护功能。它会主动地对电池包的充电状态进行侦测，并智能化地优化充电曲线。当充电桩侦测到电池包即将快要充满时，充电桩会自动降低输出电流，进入涓流慢充阶段；当充电桩侦测到电池包电量已达到一定值(如电池包电量达到97%时)，且涓流充电超过一定时间(如10分钟)后，则充电桩会主动断开充电，以防电池包过充。如使用这种有防过充功能的充电桩时，则无需担心此问题。 虽然用户在使用充电桩充电时，充电方式和支付方式不同，但不同充电桩之间交替轮流充电，基本上是不会对电池产生不良影响的。如上所述，理论上不同充电桩对电动汽车充电效果基本上是一样的，其充电质量优劣由其自身的电池管理系统的管理水平来决定。  电动汽车的推广时间还短，无论是车辆的使用还是相应的充电设施都没有跟上发展需要。俗话说，要想富先修路，电动汽车要想得到发展，实现“中国制造2025”和“十三五”目标，充电桩的发展必须要走在前端。
2017-02-14 00:00 阅读量：6277
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