德州仪器MaxLife技术提高无线充电效率

无线充电技术与TI

无线充电技术相对于传统有线充电来说，电源效率不高，目前业界最高可到75%，但仍有提升空间。无线充电辐射不大，而且非常符合目前环保的要求，未来将是电池管理发展的主要趋势之一。

目前业界已经成立的无线充电行业组织有三个，分别是WPC（无线充电联盟）、PMA（电力事业联盟）和 A4WP。其中WPC于2008年12月17日成立，时间最早。它拥有140个成员，生态环境比较好，有运营商的支持和品牌支持，产品认证系统全面。无线充电联盟的标志是“Qi”——“Qi”意为“气”，在亚洲哲学中代表“元气”——一股无形的能量。Qi代表着功率发射器和功率接收器之间的兼容性。任何一个Qi接收器能够适用于所有Qi发射器。

目前最成熟、应用最广的无线充电设计标准无疑是无线电源联盟 (WPC) 的Qi 标准，然而电力事业联盟(Power Matters Alliance；PMA)和A4WP(Alliance for Wireless Power)也各有其拥护的业者。其中PMA与WPC采用电磁感应(inductive charging)技术，A4WP则采用电磁谐振(resonance charging)技术。

据德州仪器（TI）电池管理方案市场拓展经理文司华介绍，TI在无线充电技术的投资超过6年。TI是WPC的创建成员，同时也是PMA和A4WP的成员。由于三大技术联盟短期内标准不易统一，TI的产品技术将同时支持这三大标准。

目前，TI可提供15款符合Qi标准的发送器、20款符合Qi标准的接收器以及全球80%以上符合Qi标准的器件（剩下的20%为日本市场，由日系企业垄断）。

对于目前的无线充电技术来说，技术特点包括二维自由度，即在一个平面范围内充电；最大功率为5W；只支持1对1配对，即一个发射端线圈为一个手机充电，暂时不支持一对多，也就是多个手机放在同一个板上同时充电；多线圈自由度即允许充电板上可以做多个线圈；单向通信，即支持由接受端向发射端通信。而未来无线充电技术的功率将达到5到15W，支持1对多配对，支持单线圈或多线圈自由度，支持双向通信。

解决无线充电技术挑战

单纯追求快速充电会带来很多问题。手机用户会发现，尽管充电速度加快了，但电池老化得非常快，几个月后他们的电池可能没法使用了。而传统的软件控制电池管理系统无法准确地预测电池容量并及时对充电进行精确的控制。

针对这种挑战，TI推出了MaxLife快速充电技术。MaxLife 技术采用创新老化建模系统，可在最大限度缩短充电时间的同时，延长电池使用寿命（实验室测试数据显示：可延长达 30%）。MaxLife 算法建立在 TI 普及型 Impedance Track™ 电池容量测量技术基础之上，可准确预测并避免可能导致电池老化的充电情况。

在标准的充电模式下，电池的充电倍率为0.6C，在一些快速充电模式下，充电倍率会达到1.2C。在超过0.6C的充电倍率下充电都会对电池造成加速的老化。TI的MaxLife技术就是针对这个问题，通过智能化的充电算法，对0.6C到1.2C充电倍率之间的部分灵活地调整充电倍率，以最小的老化程度实现最快的充电。这种智能化的算法主要是通过阻抗跟踪的方法实现的，通过实时检测电池内阻的变化，适时调整充电电流，保证电池不加速老化情况下，充电速度最快。

TI电池电源管理方案市场开发经理俞明指出，传统的电池检测方式是通过检测电压变化进行调整，但从研究来看，单靠电压进行调整是不够精确的，而电池内阻对充电的影响更大。TI的MaxLife的智能化算法加载在电量计芯片上，由电量计芯片来监测电池的内部温度变化情况并将控制指令发给充电器芯片进行调整控制。这里无需软件的重复开发。

基于MaxLife技术推出的产品包括bq27530 与 bq27531 电量监测计电路和 bq2416x 与 bq2419x 充电器，两者相结合，可为无线充电提供高效的解决方案。

GEC