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自強課程
課程名稱
【竹科管理局補助課程】電池充電晶片設計與電池計量演算法
熱烈招生中
⭐⭐《企業內訓應援》詳見注意事項 ⭐⭐
課程代碼：
15A311
上課時間：
115/8/25-9/15，每週二，18:30-21:30，共4週12小時。
上課時數：
12 小時
課程費用：
(以下費用已由竹科管理局補助80%)
6000元
(科學園區廠商優惠價格需送出報名表後，系統發出報名成功回函確認金額。)
超值優惠：
課程目標：
1. Introduction of Battery and Charger IC： 電池與充電管理晶片（Charger IC）是現代行動電子設備、電動車及儲能系統中不可或缺的重要元件。電池負責儲存能量，而充電IC則負責控制能量從電源輸入至電池的過程，以確保充電效率與安全性。常見的電池類型包含鋰離子電池（Li-ion）與鋰聚合物電池（Li-polymer），其具有高能量密度與長循環壽命，但對充電條件要求嚴格。充電IC的主要功能包括充電電流控制、電壓調節、溫度監控以及安全保護機制，例如過壓、過流與過溫保護等。良好的充電IC設計能有效提升充電效率、延長電池壽命並確保系統安全。
2. Battery Gauging Algorithm：電池電量估測（Battery Gauging）是電池管理系統（BMS）的核心技術之一，其主要目的為準確估算電池剩餘容量（State of Charge, SOC）與健康狀態（State of Health, SOH）。常見的估測方法包括電流積分法（Coulomb Counting）、開路電壓法（OCV Method）、內阻模型法以及基於模型的估測方法，如卡爾曼濾波（Kalman Filter）或機器學習方法。這些演算法透過整合電池電壓、電流與溫度等資訊來提高估算準確度。準確的電量估測對於延長電池壽命、避免過充過放以及提升系統使用者體驗具有重要意義。
3. Linear Charger IC Design：線性充電器（Linear Charger IC）是一種結構簡單且成本較低的充電架構，常用於低功率或小型可攜式裝置，如藍牙耳機、穿戴式裝置及感測器節點。線性充電器通常採用恆流—恆壓（CC-CV）充電模式：在電池電壓較低時提供恆定電流充電，當電池電壓接近滿電壓時轉為恆定電壓模式逐漸降低充電電流。其優點是設計簡單、噪聲低、外部元件少，但缺點是效率較低，因為多餘能量會以熱能形式消耗。因此在設計時需要特別注意功率耗散與熱管理問題．
4. Switching Charger IC Design：開關式充電器（Switching Charger IC）透過DC-DC轉換器架構（如Buck、Boost或Buck-Boost）來調節充電電壓與電流，相較於線性充電器具有更高的能源效率。此類充電器廣泛應用於智慧型手機、筆記型電腦及電動車等高功率系統。其核心設計包括功率開關控制、電感電流管理、PWM/PFM控制模式以及回授控制迴路。雖然開關式充電器效率高，但設計複雜度較高，並需要考慮電磁干擾（EMI）、穩定度以及控制迴路補償等問題。
5. Protection of Charger IC：為確保電池與系統安全，充電IC通常包含多種保護機制。常見保護功能包括過電壓保護（OVP）、過電流保護（OCP）、短路保護（SCP）、過溫保護（OTP）以及反向電流保護等。此外，在鋰電池充電過程中，還需要監控電池溫度並透過NTC熱敏電阻進行溫度管理。當偵測到異常情況時，保護電路會立即限制或停止充電，以防止電池損壞或安全事故。完善的保護機制是充電IC可靠性設計的重要部分。
Advanced Charger IC Design：隨著行動裝置與電動車技術的快速發展，充電IC設計也朝向更高效率、更高功率密度與智慧化方向發展。先進充電技術包括快速充電（Fast Charging）、無線充電（Wireless Charging）、多相充電架構（Multi-phase Charging）以及智慧型電池管理系統整合。此外，一些高階充電IC還結合了電池健康監測、動態功率管理與自適應充電控制，以提升系統整體效率並延長電池壽命。未來充電IC的發展將更加重視能源效率、系統整合與智慧控制技術。
2. Battery Gauging Algorithm：電池電量估測（Battery Gauging）是電池管理系統（BMS）的核心技術之一，其主要目的為準確估算電池剩餘容量（State of Charge, SOC）與健康狀態（State of Health, SOH）。常見的估測方法包括電流積分法（Coulomb Counting）、開路電壓法（OCV Method）、內阻模型法以及基於模型的估測方法，如卡爾曼濾波（Kalman Filter）或機器學習方法。這些演算法透過整合電池電壓、電流與溫度等資訊來提高估算準確度。準確的電量估測對於延長電池壽命、避免過充過放以及提升系統使用者體驗具有重要意義。
3. Linear Charger IC Design：線性充電器（Linear Charger IC）是一種結構簡單且成本較低的充電架構，常用於低功率或小型可攜式裝置，如藍牙耳機、穿戴式裝置及感測器節點。線性充電器通常採用恆流—恆壓（CC-CV）充電模式：在電池電壓較低時提供恆定電流充電，當電池電壓接近滿電壓時轉為恆定電壓模式逐漸降低充電電流。其優點是設計簡單、噪聲低、外部元件少，但缺點是效率較低，因為多餘能量會以熱能形式消耗。因此在設計時需要特別注意功率耗散與熱管理問題．
4. Switching Charger IC Design：開關式充電器（Switching Charger IC）透過DC-DC轉換器架構（如Buck、Boost或Buck-Boost）來調節充電電壓與電流，相較於線性充電器具有更高的能源效率。此類充電器廣泛應用於智慧型手機、筆記型電腦及電動車等高功率系統。其核心設計包括功率開關控制、電感電流管理、PWM/PFM控制模式以及回授控制迴路。雖然開關式充電器效率高，但設計複雜度較高，並需要考慮電磁干擾（EMI）、穩定度以及控制迴路補償等問題。
5. Protection of Charger IC：為確保電池與系統安全，充電IC通常包含多種保護機制。常見保護功能包括過電壓保護（OVP）、過電流保護（OCP）、短路保護（SCP）、過溫保護（OTP）以及反向電流保護等。此外，在鋰電池充電過程中，還需要監控電池溫度並透過NTC熱敏電阻進行溫度管理。當偵測到異常情況時，保護電路會立即限制或停止充電，以防止電池損壞或安全事故。完善的保護機制是充電IC可靠性設計的重要部分。
Advanced Charger IC Design：隨著行動裝置與電動車技術的快速發展，充電IC設計也朝向更高效率、更高功率密度與智慧化方向發展。先進充電技術包括快速充電（Fast Charging）、無線充電（Wireless Charging）、多相充電架構（Multi-phase Charging）以及智慧型電池管理系統整合。此外，一些高階充電IC還結合了電池健康監測、動態功率管理與自適應充電控制，以提升系統整體效率並延長電池壽命。未來充電IC的發展將更加重視能源效率、系統整合與智慧控制技術。
課程大綱：
1. Introduction of Battery and Charger IC
2. Battery Gauging Algorithm
3. Linear Charger IC Design
4. Switching Charger IC Design
5. Protection of Charger IC
6. Advanced Charger IC Design
2. Battery Gauging Algorithm
3. Linear Charger IC Design
4. Switching Charger IC Design
5. Protection of Charger IC
6. Advanced Charger IC Design
課程師資：
講師：陳科宏 教授
專長：VLSI、低功率電路設計、混合訊號電路設計、電源管理IC設計
現任：國立陽明交通大學 電機學院 副院長/講座教授
專長：VLSI、低功率電路設計、混合訊號電路設計、電源管理IC設計
現任：國立陽明交通大學 電機學院 副院長/講座教授
主辦單位:
國家科學及技術委員會新竹科學園區管理局
執行單位：
財團法人自強工業科學基金會
學員須知：
證書及上課證明發放規定：
注意事項
※請前往竹科管理局廠商與單位名錄進行查詢，即可判斷公司是否為園區內廠商。
- 本計畫鼓勵女性學員報名參加培訓課程，必要時得優先錄取。
- 本計畫以竹科園區事業單位從業員工為主優先錄取，若有名額將開放有志進入園區就業人士報名參加。
- 若遇不可預測之突發因素，基金會保有相關課程調整、取消及講師之變動權。
- 無紙化環境，輕鬆達到減碳救地球，即日起16小時以上課程結業證書或未達16小時課程上課證明皆以電子方式提供。
- 本課程不適用廠商VIP折扣優惠
- 課前請詳閱簡章之課程內容或利用課程諮詢電話。
- 課程嚴禁旁聽，亦不可攜眷參與。
- 優惠方案擇一使用。
★課程費用包含：講義及稅。(不提供午餐)
★計畫補助課程不適用於其他基金會優惠方案及不可使用紅利點數折抵費用。
★計畫補助課程《確定開課》/《線上課程講義寄出》後，若因故無法上課，則不予退費。
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