前言

 

2022 年 6 月 23 日，国家能源局综合司发布了关于征求《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》意见的函，向各相关单位征集研提意见，完善《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）》（以下简称为《重点要求》）的进一步修订。

 

 

此次发布的《重点要求》在条例 2.12.1 中明确标注了：中大型化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池；选用梯次利用动力电池时，应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。

 

英集芯磷酸铁锂解决方案

 

锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个部分组成，主要按照正极材料的不同进行分类。在储能领域，目前应用较为广泛的是采用磷酸铁材料的磷酸铁锂电池，和采用三元材料的三元锂电池。

 

 

相比三元锂电池，磷酸铁锂电池在遭受短路、挤压、针刺等意外情况时，依旧稳定安全，不易起火爆炸；磷酸铁锂电池还具备较好的快速充电特性，可实现 3C~5C 的高倍率充放电，对过充过放电的承受能力也更强。

 

磷酸铁锂电池中的正极磷酸铁材料以铁为主要原料，重金属与稀有金属等占比较少，不仅成本可以做到更低，而且无毒性，对环境污染更小；磷酸铁材料同时还具备长寿命的特点，在进行至少 1500 次循环后储电量仍能保持≥80%。

 

 

磷酸铁锂电池与三元锂电池的工作电压范围不同，市面上当前绝大多数锂电管理芯片均针对三元锂电池设计，不太适用磷酸铁锂电池。

 

此外，多串磷酸铁锂电池在实际应用时，需要配合锂电保护新品的电池均衡功能，降低电压过高电池的充电电流，让亏电的电池得到全部充电电流，使电池的电压达到一致，从而使串联电池组中每一节电池都能充满电。

 

英集芯作为国内锂电池电源管理芯片的领导者，响应市场潮流趋势，针对磷酸铁锂电池应用，推出了一系列的解决方案。

 

充电芯片

 

英集芯目前推出了 IP2325、IP2326、IP2365、IP2301 四款充电管理IC，涵盖 1~4 串磷酸铁锂电池充电应用。

 

英集芯IP2325

 

英集芯 IP2325 是一款支持2-3节串联锂电池/锂离子电池的升压充电管理 IC，集成功率 MOS，采用同步开关架构，使其在应用时仅需极少的外围器件，并有效减小整体方案的尺寸，降低 BOM 成本；支持充电NTC 温度保护、IC 过温保护、输出过流、过压、短路保护。支持磷酸铁锂电池最低2.5V的充电电压。

 

 

英集芯 IP2325 采用 ESOP8 封装，输入耐压20V，支持15W 输入同步开关升压充电；升压开关充电转换器工作频率 500KHz，可支持 2.2uH 电感；在 5V 输入，8V/1.2A 输出时转换效率达 93%；具有输入限压功能，可以智能调节充电电流，自适应适配器负载能力；支持外接电阻来调整充电电压。

 

英集芯IP2326

 

英集芯 IP2326 是一款内部集成充电均衡功能的2/3串锂电池升压充电IC，内部集成开关管，可通过QC3.0根据电池电压动态调节输入电压以优化升压转换效率。支持单灯充电状态指示，输入耐压25V，支持NTC电池温度检测，支持输入欠压，过压保护和充电超时保护。IP2326 用于2串充电时，可提供充电均衡功能。

 

 

英集芯 IP2326 充电管理芯片特写。

 

 

值得一提的是，英集芯 IP2326 还可用于2串锂电代替9V供电的万用表电池。使用5V升压充电，通过自带均衡功能，放电电池直接输出。相比5V线性充电再升压的设计，效率大幅提升且放电无干扰。

 

英集芯IP2365

 

英集芯 IP2365是一款集成同步降压开关的降压转换器、支持1~4 串三元锂电池/磷酸铁锂电池降压充电管理IC。内臵功率MOS，采用同步开关架构，开关频率400kHz，在 24V 输入，16V/2A 输出时，转换效率达 94%。可用于20V固定电压输入的场合，也可用于充电座充使用。

 

 

英集芯 IP2365 支持5到26V电压输入，最大输出电流3A，输入电流和充电电流可由电阻设置，支持NTC电池温度检测，支持输入过压、欠压保护，支持单灯充电状态指示，电池节数由电阻设定，输出支持过流保护和短路保护，内置软启动功能及输入电流自适应调节功能。

 

英集芯IP2301

 

英集芯 IP2301 是一款高集成度、高性能的支持 1~3节三元锂电池/磷酸铁锂电池充电的线性充电器。IP2301 具有涓流充电、恒流和恒压充电三种充电过程，IP2301线性充电器具有非常灵活的配置，可编程充电电流最大到1A、其充电电压精度可达±0.5%。

 

 

英集芯 IP2301 允许出厂配置预充电电流/截止电流/CV 电压和输入过压保护门限，其集成高压输入保护电路可以承受高达 38V的输入浪涌电压。IP2301具有电池温度 NTC 监测、充电超时保护、输入过压、电池过压、热保护和状态指示等功能。 

 

保护芯片

 

英集芯目前推出了 IP3102、IP3112、IP3221、IP3232、IP3254、IP3255 六款锂电保护芯片，全系列均支持磷酸铁锂电池，过放保护电压最低2.0V。

 

英集芯IP3102

 

英集芯 IP3102 提供一种用于单节锂离子/聚合物可充电电池的初级保护的解决方案。芯片集成了聚合物可充电电池安全运行所需的所有保护检测和控制；保护功能包括放电过流、充电过流、过充、过放电池的检测和保护。

 

 

英集芯 IP3102 正常工作仅需要 1uA 左右的工作电流，可承受高达 28V 的浪涌电压。其工作在-40℃～+85℃的温度范围内，大大拓宽了芯片的使用条件。采用小而薄的 DFN6 1.6x1.6mm封装，便于小型电池包装设计。

 

英集芯IP3112

 

英集芯 IP3112 是一款超低功耗、带双路过流保护功能的单节锂电池保护芯片，提供一种用于单节锂离子/聚合物可充电电池的初级保护的解决方案；芯片集成了聚合物可充电电池安全运行所需的所有检测、保护和控制功能；保护功能包括放电过流、充电过流、过充、过放电池的检测和保护。

 

 

 

英集芯 IP3112 正常工作电流仅 1.5uA 左右，可选休眠模式，休眠电流 100mA；工作在-40℃～+85℃的温度范围内，大大拓宽了芯片的使用条件；采用小而薄的 DFN6 1.6x1.6mm封装，便于小型电池包装设计。

 

英集芯IP3221

 

英集芯 IP3221 是一款低功耗电池组保护器，用于2节串联锂离子/聚合物可充电电池的初级保护的解决方案。该产品集成了聚合物可充电电池安全运行所需的一整套的电压、电流的所有检测和保护。保护阈值和延时均为出厂编程设定，有多种配置可供选用。 

 

 

英集芯 IP3221 采用 SOT23-6 封装，耐压最高 26V，工作电压范围 2V~12V，工作温度范围 −40°C~+85°C，集成独立充电（CHG）和放电（DSG）FET 驱动器，正常模式电流 5uA，休眠模式电流 0.1uA。

 

英集芯IP3232

 

英集芯 IP3232 是一款低功耗电池组保护器，用于 2~3 节串联锂离子/聚合物可充电电池的初级保护的解决方案。该产品集成了聚合物可充电电池安全运行所需的一整套的电压、电流和温度所有检测和保护；保护阈值和延时均为出厂编程设定，有多种配置可供选用。 

 

 

英集芯 IP3232 采用 DFN10(0303) 封装，VDD 工作电压范围 3V~24V，工作温度范围 −40°C~+85°C，最高耐压 28V，支持断线检测、充放电状态检测，可选休眠功能、过放电负载锁定功能、充放电可外部控制CTL 功能。

 

英集芯IP3254

 

英集芯 IP3254 是用于3节/4节串联锂离子/聚合物可充电电池保护的 IC。系列内置高精度电压检测电路和延迟电路，通过 SEL 端子实现3节/4节电池切换；芯片支持高精度电压检测保护、充电过流保护。

 

 

英集芯 IP3254 电池保护芯片特写。

 

 

英集芯 IP3254 采用 TSSOP16 封装，支持三段过流检测、断线检测功能，内置均衡电路，不需要任何外围元件即可实现电池充放电均衡；并且还可以外扩 MOS 管增大均衡电流，工作电流仅 35µA（含 15uA 充电mos 驱动电流），休眠模式电流仅 3.5µA。

 

英集芯IP3255

 

英集芯 IP3255 是用于3节/4节串联锂离子/聚合物可充电电池保护的 IC，系列内置高精度电压检测电路和延迟电路，通过 SEL 端子实现3节/4节电池切换 ，内置高精度电压检测保护、充电过流保护、充放电 NTC 高低温保护功能。 

 

 

英集芯 IP3255 采用 TSSOP16 封装，支持三段过流检测、断线检测功能，内置均衡电路，并且还可以外扩 MOS 管增大均衡电流，工作电流仅 35µA（含 15uA 充电mos 驱动电流），休眠模式电流 5µA。

 

升降压芯片

 

英集芯目前推出了 IP2368、IP5389、IP5386 3款升降压芯片，支持磷酸铁锂电池大功率双向快充应用。

 

英集芯IP2368

 

英集芯 IP2368 是一款集成 AFC/FCP/PD2.0/PD3.0 等输入输出快充协议和同步升降压转换器的锂电池充放电管理芯片，内置四管H桥同步升降压开关管驱动，可自动申请快充以最大功率充电，输入端支持5-20V电压，通过升降压电压转换，自动切换升压或降压，调节输出电压为多串电池组充电，还支持最大100W的反向放电输出。

 

 

英集芯 IP2368 升降压芯片特写。

 

 

英集芯 IP2368 支持使用2-6节串联的电池组，电池充满电压支持电阻设置，适配磷酸铁锂和三元锂电池，充分满足不同设备的电池种类。IP2368默认支持四灯电量指示，电池组初始容量可通过电阻配置，可实现精准的电量显示。采用QFN7*7mm-48封装，相比传统升降压方案更加节省空间。

 

英集芯IP5389

 

英集芯 IP5389 是一款集成多种快充协议、同步双向升降压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示等多功能的电源管理 SOC，为快充移动电源提供完整的电源解决方案。可同时支持 USB A x2， USB C， USB B（或 lightning 口，或 USB C）四个 USB 口，单独使用任何一个 USB口都可以支持快充，同时使用两个及以上输出口时，只支持5V。

 

 

英集芯 IP5389 升降压芯片特写。

 

 

英集芯 IP5389 支持 2/3/4/5 节串联电芯，同步开关升降压系统可提供最大 100W 功率输入输出。空载时，自动进入休眠状态。应用时只需一个电感实现双向降升压功能，在应用时仅需极少的外围器件，有效减小整体方案的尺寸，降低 BOM 成本。芯片的同步开关充电系统，可提供高达 8.0A 充电电流。内置 IC 温度、电池温度和输入电压控制环路，智能调节充电电流。 

 

英集芯IP5386

 

英集芯 IP5386 是一款集成多种快充协议、同步双向升降压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示等多功能的电源管理SOC，为快充移动电源提供完整的电源解决方案。IP5386 可同时支持 USB-A x2， USB-C，Lightning 口四个USB 口，单独使用任何一个USB口都可以支持快充，同时使用两个及以上输出口时，只支持 5V 输入输出。 

 

 

英集芯 IP5386 支持 2 节、3 节、4 节串联电池，同步开关升降压系统可提供最大 45W 的输入输出功率，轻载时自动进入休眠状态。 应用时仅需极少的外围器件，只需一个电感实现双向升降压功能，有效减小整体方案的尺寸，降低BOM 成本。芯片的同步开关充电系统，提供高达8A 充电电流，内置芯片温度、电池温度和输入电压控制环路，智能调节充电电流。

 

充电头网总结

 

电池作为与人们生产生活息息相关的储能装置，其安全性应当作为首要考虑因素，此次《重点要求》的出台，在中大型化学储能电站中对三元锂电池和钠硫电池做出禁用限制，无疑是对磷酸铁锂电池应用的一个重大利好，市场对磷酸铁锂电池的需求也将迎来增长。

 

安全、循环寿命长、支持快速充放电、成本低廉作为磷酸铁锂电池的四大优势，使其更加适合在户外电源等集中式储能场景中使用。英集芯面向磷酸铁锂电池应用，推出的充电芯片、保护芯片、升降压芯片组成的全套解决方案，将加速磷酸铁锂电池的普及。

 

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