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第九届电源科技奖获奖展示 | 优秀产品创新奖:基于澎湃P2芯片与澎湃G1芯片的小米13 Ultra电池管理系统

发布日期:2023/12/8 10:09:15 浏览量:399 分享:

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主要完成单位:小米通讯技术有限公司

产品亮点:

小米澎湃P2充电芯片与澎湃G1电池管理芯片,双芯合力构建小米澎湃电池管理系统,助力小米13 Ultra实现90W有线秒充和50W Pro无线秒充,分别能够在34分钟和49分钟将5000mAh电池充至100%。

产品介绍

小米13 Ultra依托自研澎湃P2快充芯片和澎湃G1电池管理芯片构建小米澎湃电池管理系统,毫秒级实时监控电池安全,大幅提升续航预测精准度,同时搭配5000mAh单电芯高能量密度大电池,实现90W小米澎湃秒充与50W小感量无线秒充,有效增强续航时长,续航能力达到1.34天。澎湃P2与澎湃G1的推出,进一步巩固了小米电池管理全链路技术的优势。小米通过打造自主可控的“芯”能力和“芯”生态,加快了科研成果向现实生产力转化,促进了产业技术进步和核心竞争能力的提升。以下分别是关于澎湃P2芯片和澎湃G1芯片的详细信息:

• 澎湃P2芯片主要创新点、技术指标及用途:

○ 创新点:澎湃P2充电芯片是一款基于开关电容拓扑结构的高效DC-DC功率变换器芯片,支持1:1、2:1和4:1的电压转换模式,且所有模式均支持双向导通,共计15种模式切换控制。正向1:1模式可使亮屏充电效率更高,正向2:1模式可兼容更多充电器,正向4:1模式可支持120W秒充,反向1:2/1:4模式可支持高功率反向充电。芯片可实现0.9W/mm²的超高功率密度,使用的LDMOS也达到业界领先的超低1.18mΩmm² RSP。芯片内部使用三种不同耐压等级的Fly电容,每颗电容均配置独立的开/短路保护电路。同时,每种工作模式严格控制预充电压,所含功率管数量接近传统电荷泵芯片的两倍。因拓扑设计和功能复杂度的提升,每片芯片出厂时均通过2500多项测试,远高于传统电荷泵芯片,以保障其充电安全性。

○ 工艺制程:基于180nm/130nm/90mm制程,采用下一代工艺将芯片损耗减小20%

○ 最大电压:36V

○ 工作电压:3V-21V

○ 最大电流:16A

○ 调整率:电压20mV,电流50mA(充电器PD PPS调压)

○ 芯片待机功耗:<10uA

○ 效率:最高97%

○ 接口:I2C

○ 封装:CSP

○ 主要用途:澎湃P2充电芯片适用于手机、平板电脑等智能移动终端应用场景以满足高效大功率快充需求。

• 澎湃G1芯片主要创新点、技术指标及用途:

○ 创新点:澎湃G1电池管理芯片是一款高度集成的高精度单节电池电量检测计,内嵌ARM®Cortex™-M0内核,通过标准I2C的接口进行通信。芯片拥有三种功耗模式,在工作模式下功耗仅为45uA,可实现在电池状态检测的同时保证最大程度降低功耗。芯片硬件检测精度能力出众,可实现电压--3mV、电流--4mA和温度--3℃的超高精度检测。在48KB的程序Flash和4KB的SRAM大存储空间的加持下,电池电量显示误差可低至3%,为业界顶尖水平。芯片抗ESD能力出众,安全可靠性高,且满足环保认证。同时,G1芯片拥有小米独特的自研核心算法,内嵌行业首发的ISP、SOA和DTPT三大核心功能。结合小米澎湃电池管理系统针对电池健康状态进行全时域检测和保护,分钟级预测电池充放电时长。

○ 工艺制程:基于110nm的工艺制程

○ 最大电压:6V

○ 工作电压:2.1V-5.5V

○ 工作温度:-40℃-85℃

○ 运行功耗:45uA

○ 休眠功耗:20uA

○ 内核主频:16MHz

○ 内存:48KB-Flash+4KB-SRAM

○ 接口:I2C

○ 封装:CSP

○ 主要用途:澎湃G1电池管理芯片适用于手机、平板电脑等智能移动终端应用场景以实现对电池寿命周期内的实时SOX监控。

产品图片

G1.jpg

G1


G1芯片功能示意.png

G1芯片功能示意


P2.png

P2


P2芯片功能示意.png

P2芯片功能示意


小米澎湃电池管理系统.jpg

小米澎湃电池管理系统


完成单位介绍

小米公司正式成立于2010年4月,是一家以智能手机、智能硬件和IoT平台为核心的消费电子及智能制造公司。创立至今,小米已成为全球领先的智能手机品牌之一,智能手机全球出货量稳居全球前三,并已建立起全球领先的消费级AIoT(人工智能和物联网)平台。截止2022年12月31日,集团业务已进入全球逾100个国家和地区。

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