#電源設計 #快速充電 #USB-PD #Type-C

【快速充電的關鍵】

在科技人員的努力下，快速充電的需求正在變成現實，我們身邊能夠快速充電的設備越來越多，充電速度的記錄不斷被刷新。但同時，各種快速充電的技術也讓人眼花繚亂，而且這些技術之間有些還互不相容，這也為消費者和製造商帶來了困擾。雖然 USB-IF 一直在期待 USB PD 市場的成熟，但是實際上手機廠商們並不太感興趣，而是各自發佈自己的快充協議。如高通 (Qualcomm) 的 QC，聯發科技 (MediaTek) 的 PE，OPPO 的 VOOC、華為的 SuperCharge……。

具有智慧的 Type-C 線纜，安全和效率將是這類線纜最大賣點，也是大功率快充的必需品。然而，不管快充協定規定了多少種電壓——從 5V到最新的 48V，囿於鋰電池特性，最終載入到電池的電壓一定是 4.2V (這裡特指行動設備中的鋰電池) 附近。之所以有那麼多種電壓規格，主要還是為了傳遞更大功率。直流電傳輸功率＝電壓Ｘ電流，為降低傳輸電流、就只好提升電壓，優點是充電線要求就不必特別苛刻了。但是高壓不能直接輸送到電池兩端，因此需要經過降壓處理。

傳統的 DC/DC 轉換器會出現嚴重的發熱情況 (轉換效率＜90%)，電荷泵的出現解決了這個問題。有了電荷泵以及多電芯的技術方向，手機的充電速度才能進一步加快。此外，USB-IF 為 USB-PD 及時打上補丁、增加了 PPS (可程式設計電源)，並聯合 Google 強推、要求配有 Type-C 介面，Android 7.0 版本以上手機必須支援 USB- PD 快充。在可程式設計電源的模式下，USB PD 理論上可以在規定範圍內調節出任何所需的電壓，這樣就會有很多私有快充協議被「收編」。

延伸閱讀：
《快充「多」「亂」》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0612/48196.html

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昨天的分區停電，曝露的目前電力供給的一些問題，給有興趣了解的人一些想法。離開電力經濟研究工作十幾年，現在只有大架構的”感覺“，沒有小地方的”細節“。所以，問題應該會比我感覺的嚴重。

電力是很特別的供需關係，往往很難精確的預測需求有多少，又不能像一般商品缺貨沒關係，等有貨再買就好。電力供需沒平衡，就會電壓下降、電流上升，達到一定的臨界電器就會燒壞。

所以，供需一定要平衡，但需求又不確定下，就把供給儘可能供到有餘是必須的。

但現在在供給端多了綠能，像太陽能與風能，這供電的多寡也看老天的臉色，所以供電端跟需求端一樣出現了不確定性，電力調度就有點麻煩了，需要更多裝置容量來備用，而且要是那種很快能發出電的，像燃天然氣的機組。

但是，現在燃氣機組由救援投手轉任成先發了，平時已出來扛。剩下來備用電力的容量，可能供電的啟動速度不夠快。

為何一個電廠出問題，電少那麼多呢？因為同一個電廠發出來進輸電線路的變電所，可能都用同一個來做345KV轉161KV的變電。所以，現在在同廠址加裝機組，就又出現一個新的風險，就是用同一條路，這條路出了狀況，東西雖然比以前多很多，但都輸不出來。

以前在研究綠能，我們談的是分散型電力(Distributed Generation)，像脫網族、車居族用太陽能面板會配一個鋰電池儲電，這樣發電總成本因為儲電變得暴高，但對這類人的生活而言這投資很值得。

把綠能併聯上電網，調度起來就比較麻煩，因為供電量的不確定性高很多。所以，德國搞綠能會成功，與九個國家的歐陸電網併聯與歐洲能源交易所的存在是很關鍵的因素。

像EPEX SPOT是德國、法國、英國、荷蘭、比利時、奧地利、瑞士和盧森堡的電力現貨交易市場，主要交易日內結算或者日前結算的電力現貨產品。

所以說，德國沒有核電是個文字遊戲，德國是沒有核電廠在發電，但透過電力交易，法國、盧森堡的核電來平衡掉綠能供給的不確定性。

差不多就這樣了！所以說，台灣電力供應的確脆弱，不一定要用核四來補強，提高電價來壓抑電力需求也是個方向，但對經濟既有的活動殺傷力會很大，會立刻看到物價上調、通膨飆升。

Trade-off ，任何事都這樣，做個決定就是在抵換，有一好、沒兩好。

習慣在思考任何事，考慮到收穫代價、利弊得失，而選擇接受結果的人，人生大概都混的還不算差。

所以，我教育小孩都要他們看利弊得失，看懂了決定，決定了承擔。

【恭賀 電資學院陳耀銘、逄愛君教授榮膺2021 IEEE會士】

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IEEE美國總會甫完成2021年Fellow(會士)的評選工作，臺灣今年總計有4位專家學者獲選為IEEE Fellow，本校電資學院就佔了2位，計有陳耀銘、逄愛君2位教授獲得該項殊榮，大大提升本校於國際電機電子領域的國際影響力。

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陳耀銘教授任教於本校電機系及電機研究所，曾任電機系副主任，在併網型電源轉換器於再生能源應用上有傑出貢獻。以其多年來對多輸入電源轉換器、併網型電源轉換器、主動式功率解耦合等開創性研究而獲選為IEEE Fellow。陳教授領導的研究團隊所開發的新型電流控制方法，可以在功率劇烈變動之下，或是電網電壓不穩時，迅速穩定直流匯流排的電壓，讓併網型電源轉換器依然可以持續正常運作。此控制方法特別適用於功率不穩定的再生能源發電系統，如太陽能或是風力發電，對於再生能源在電力系統佔比的提升有重要的貢獻。陳教授在多輸入電源轉換器也有開創性的研究，發表的4篇論文至今被引用次數超過1200多次(google scholar)。他所獲得的10項美國專利也陸續技轉給國內廠商，將學術成果轉化為商業產品。陳教授並積極奉獻於國際學術事務，自2019年起，獲選擔任電力電子領域最頂尖，也是電機工程領域影響係數(IF)排名前5-10%期刊IEEE TPEL主編。帶領超過150位副主編，完成每年超過3000篇論文的投稿審查。

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逄愛君教授任教於本校資訊網路與多媒體研究所及資訊工程系，並合聘於電信工程研究所及物聯網研究中心，現任電機資訊學院副院長。逄教授在行動網路領域創新與應用上有傑出貢獻，以其多年來在低延遲通訊、行動多媒體服務及即時物聯網應用的研究成果，獲選為IEEE Fellow。逄教授開創性提出霧端無線接取網路架構，引領5G通訊由傳統雲端運算，轉移至分散式邊緣運算，開啟嶄新的「邊緣智能」研究方向，並獲得多項技術突破因而取得世界領先地位。逄教授及其團隊所研發的行動霧端影像平台，已大規模建構於智慧城市，成功衍生新創並深獲國際產業界肯定，具體實現學術研究的重大影響力，逄教授因此榮獲該領域 2020 IEEE Vehicular Technology Society 第一位「傑出女性成就獎」 Women's Distinguished Career Award。

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IEEE每年評選Fellow一次，評選過程極為嚴謹，全球獲選人數極少，在世界各國著名大學間競爭極為激烈。本校電資學院過去十多年來持續有教師因在各領域的傑出貢獻而獲選為IEEE Fellow，會士比率高居亞洲各校前三名，遠超過日本、韓國、新加坡和中國大陸各名校，與美國頂尖大學相較，亦不遑多讓。

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