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充電控制器
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充電控制器（charge controller）會限制電流注入可充電電池或從電池流出的速率，防止電氣過載、過度充電，也可以防止過電壓[1][2]。這可以避免一些降低電池性能或壽命的情況，減少電池的安全風險。充電控制器還可以防止電池電量完全耗盡（深度放電），或根據電池技術進行受控放電[3][4] 「充電控制器」可能是一個獨立的設備，或是電池、行動裝置或是充電器裡的電路[5]。
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獨立的充電控制器
出售給消費者的充電控制器會是獨立的設備，配合太陽能發電或風力發電機，用在像露營車、艇或離網家用電池儲能係統[1]。 太陽能應用中，充電控制器也可能被稱為太陽能調節器或太陽能充電控制器。一些充電控制器/太陽能調節器還具有其他功能，例如低電壓斷路（LVD）, 當電池過度放電時（電池過度放電時會損壞電池），它會切斷負載[6]。
串聯充電控制器會在電池充滿電後阻止電流繼續流入電池。分流充電控制器會在電池充滿電後將多餘的電力轉移至輔助負載或「分流」負載，例如電熱水器[7]。
簡單的充電控制器會在電池電壓超過設定的高電壓等級時停止充電，並在電池電壓低於該準位時重新充電。脈衝寬度調變（PWM）和最大功率點追蹤（MPPT）技術是複雜的電子技術，可根據電池電量調整充電速率，使充電更接近其最大容量[8]。
具有 MPPT 功能的充電控制器，可讓系統設計人員不用將PV電壓與電池電壓精確匹配。可以實現顯著的效率提升，尤其是在PV陣列與電池有一定距離的情況下。例如，連接到MPPT充電控制器的150伏特PV陣列可用於為24伏特或48伏特電池充電。更高的陣列電壓意味著更低的陣列電流，因此節省的佈線成本足以抵消控制器的成本[來源請求]。
充電控制器還可以監控電池溫度，防止過熱。一些充電控制器系統還能顯示數據、將數據傳輸到遠端顯示器，並記錄數據以追蹤電流隨時間的變化。
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整合型充電控制器技術
用作充電調節控制器的電路可能由多個電子元件組成，也可能封裝在單一集成電路中。若是單一集成電路，會稱為充電控制器IC或充電控制IC[3][9]。
充電控制器電路用於可充電電子設備，例如手機、筆記型電腦、行動音訊播放器和不斷電電源，以及電動車和軌道衛星中的大型電池系統[10]。
充電協定
由於銅線安全承載的電流有限，因此開發了充電通訊協議，允許終端設備請求更高的電壓，以增加功率吞吐量，同時又不增加電線的熱量。到達的電壓隨後在終端設備內部轉換為電池的最佳充電電壓[11]。
最常使用的標準是高通提供的Quick Charge以及聯發科的Pump Express
2014 年和 2015 年版本的 Pump Express、Pump Express Plus 和 Pump Express Plus 2.0 的不同之處在於，它們使用電流調變訊號透過主USB電源通道（VBUS）向充電器傳達電壓請求，而不是透過USB 2.0資料通道進行協商[12]。
Pump Express Plus支援 7、9 和 12 伏特的升壓電壓，而Quick Charge 2.0規格缺少 7 伏特電壓。在名為class B的Quick Charge 2.0規範修訂版中，新增了20伏特電壓[13][14]。
後續版本的Pump Express Plus 2.0的電壓範圍為5伏特至20伏，步長為0.5伏特。 Quick Charge 3.0協定支援更細粒度的電壓等級，步長為0.2伏，最低電壓約3.3伏特。據PocketNow稱，Quick Charge 3.0的起始電壓為3.2伏，每步長0.2伏，最高可達20伏（3.2伏、3.4伏、4.6伏、…、19.8伏、20伏）[15][16][17][18]。powerbankexpert.com網站聲稱此協定的最低電壓是3.6 volts[19]。
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OPPO的VOOC（在其子公司一加稱為Dash Charge），以及華為的SuperCharge，都採用了相反的做法，即增加充電電流。由於到達終端設備的電壓與最佳電池充電電壓相匹配，因此終端設備內部無需轉換，從而減少了設備內部的發熱。然而，與僅提高電壓的充電協議不同，更高的電流會在線纜的銅線中產生更多熱量，使其與現有線纜不相容，並且需要使用銅線更粗的特殊大電流線纜[20]。
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參考資料
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