1.電力電子領(lǐng)域的發(fā)展
近年來(lái)，以車(chē)載領(lǐng)域、工業(yè)設備和可再生能源領(lǐng)域為中心，對電力電子技術(shù)的關(guān)注度越來(lái)越高。尤其在車(chē)載領(lǐng)域，受汽車(chē)尾氣排放法規的限制，“提升油耗性能”已被定位為重要的課題，各汽車(chē)廠(chǎng)家均大力開(kāi)展對相關(guān)新技術(shù)的研究。為了開(kāi)發(fā)出油耗更低的汽車(chē)，不僅僅嘗試引進(jìn)新一代功率元器件來(lái)提高功率轉換效率，還通過(guò)與蓄電裝置相結合的深入研究，力爭實(shí)現系統整體的低功耗與高效能。
另外，以日本市場(chǎng)為首，對汽車(chē)的低油耗要求非�？量�，促進(jìn)了更加環(huán)保的汽車(chē)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。（圖1）
（圖1）各國的油耗規格變化
※來(lái)源：本公司根據富士奇美拉總研《2013車(chē)載電子元器件＆組件總調查》（2012年12月4日發(fā)行）作成
2.蓄電裝置的新應用技術(shù)
以電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)為代表，在車(chē)載領(lǐng)域采用大容量蓄電裝置已經(jīng)越來(lái)越普及。不僅是以往的鉛電池，鋰離子電池和大容量電容器也在朝電子化方向發(fā)展，相關(guān)應用技術(shù)的研究也越來(lái)越活躍。
蓄電裝置根據其種類(lèi)，在性質(zhì)上各自具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，一般區別使用于能夠發(fā)揮其各自特點(diǎn)的用途中。例如，提到蓄電裝置，首先想到的應該是鋰離子電池。鋰離子電池在智能手機、平板電腦及筆記本電腦相關(guān)的產(chǎn)品中應用廣泛。因其能量密度（單位面積的蓄電量）性能優(yōu)異，在混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)中也被作為主電池廣泛應用。（圖2）
（圖2）蓄電裝置的分類(lèi)
然后是近年來(lái)在應用中備受矚目的雙電層電容器（以下稱(chēng)EDLC：Electric Double Layer Capacitor）。EDLC在能量密度方面的性能不如鋰離子電池，但在功率密度（單位時(shí)間內能處理的電量）方面卻具有非常優(yōu)異的特性。EDLC充放電效率高，可瞬間提供大容量電力。以往，主要安裝于移動(dòng)設備和小型電子設備中，作為在電源電量下降時(shí)為CPU供電的備用電源使用。一直以來(lái)，幾F左右的EDLC產(chǎn)品占據主流市場(chǎng)，但最近大容量化趨勢顯著(zhù)，幾百F甚至幾千F產(chǎn)品類(lèi)型的市場(chǎng)占有率已逐步提升。（圖3、4）
（圖3）大容量電容器市場(chǎng)規模推移和預測
※來(lái)源：（株）矢野經(jīng)濟研究所《關(guān)于2013年大容量電容器市場(chǎng)的調查結果》（2013年7月3日發(fā)行）
（圖4）雙電層電容器（EDLC）單元
來(lái)源：日本貴彌功株式會(huì )社
大容量電容器主要作為瞬低時(shí)的備用電源、再生能源相關(guān)裝置的電源不穩定時(shí)的備用電源、以及起重機等工業(yè)用設備和工程機械中的能源再生裝置等使用。其用途可能并不是身邊常見(jiàn)的領(lǐng)域，但近年來(lái)，著(zhù)眼于其功率密度和充放電特性?xún)?yōu)于其他蓄電裝置的優(yōu)勢，已開(kāi)始在汽車(chē)領(lǐng)域中應用。其結構機理是，在再生制動(dòng)系統部分，通過(guò)將制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量在短時(shí)間內充入到充電效率良好的EDLC中，并給車(chē)內的電子系統供電，來(lái)輔助以往由引擎發(fā)電和鉛電池承擔的電力。
此外，EDLC還具有反復充放電導致的性能劣化少，低煙難燃、組成材料不含重金屬的特點(diǎn)，比起其他蓄電裝置具備壽命長(cháng)、安全、環(huán)保等優(yōu)勢。
現在也已經(jīng)開(kāi)始利用這些特點(diǎn)，對進(jìn)一步將其與鋰離子電池之類(lèi)的二次電池擁有的優(yōu)勢相結合的新應用和可能性展開(kāi)研究。
3.EDLC所需的電池平衡電路
EDLC每節電池的電壓一般約為2.5V。例如，作為12V電源線(xiàn)的備用電源使用時(shí)，將5節或6節電池串聯(lián)連接即可組成約12V的電源。此時(shí)，需要使各節電池的電壓均衡，因此需要控制電池平衡的電路。因為如果各節電池的電壓不均衡，則施加于某一節電池的電壓就會(huì )偏高，從而導致電池劣化。由于EDLC本身具有壽命長(cháng)的特點(diǎn)，因此，使電池電壓平衡是使其充分發(fā)揮其性能特點(diǎn)的有效方法。
4.EDLC用電池平衡IC “BD14000EFV-C”
ROHM此次開(kāi)發(fā)出專(zhuān)用于EDLC的電池平衡IC“BD14000EFV-C”。該產(chǎn)品不僅具有EDLC的電池平衡功能，還具備各種監測功能。使用該產(chǎn)品，可構筑安全且具有卓越可靠性的EDLC系統。
下面詳細介紹產(chǎn)品的主要特點(diǎn)。
①將電池平衡功能集成于1枚芯片，確保高可靠性并大大減少元器件數量
此次開(kāi)發(fā)的BD14000EFV-C，僅1枚IC即可控制4～6節電池的EDLC。產(chǎn)品采用簡(jiǎn)單的分流方式，可通過(guò)外置電阻設定分流電流值。通過(guò)該IC本身的ON/OFF來(lái)控制內置的MOS開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現各節電池的電壓均衡。也就是說(shuō)，僅僅通過(guò)該IC即可用非常簡(jiǎn)單的結構輕松實(shí)現電池平衡功能。（圖5）
（圖5）BD14000EFV-C的框圖 |
