《電子技術(shù)應(yīng)用》
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移動(dòng)電源工作原理及移動(dòng)電源組成介紹
摘要: 移動(dòng)電源的安全性也是不斷被人們重視的問(wèn)題,然而在市場(chǎng)雜亂無(wú)章的情況下移動(dòng)電源的不安全因素也是越來(lái)越多的。移動(dòng)電源一定要具備:短路、過(guò)充、過(guò)放、恒流、恒壓等保護(hù)措施,還應(yīng)有高性能電源管理技術(shù)。這樣才能讓買的放心,用的安心。
Abstract:
Key words :

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,隨身攜帶式的電子產(chǎn)品也越來(lái)越多,如筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、便攜式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖設(shè)備、醫(yī)療保健設(shè)備等。但這些設(shè)備的原配電池都會(huì)因?yàn)殡姵厝萘康投荒軡M足設(shè)備的正常使用時(shí)間。移動(dòng)電源應(yīng)運(yùn)而生。有了移動(dòng)電源可以解決眾多移動(dòng)設(shè)備的電源供給問(wèn)題,從而徹底解決缺電之苦。市面上有的產(chǎn)品容量高,單機(jī)容量可達(dá)8000mAh,智能電量指示,日系巔峰電源管理技術(shù) ,采用聚合物鋰離子電芯,廣泛用于5v的設(shè)備。

移動(dòng)電源的安全性也是不斷被人們重視的問(wèn)題,然而在市場(chǎng)雜亂無(wú)章的情況下移動(dòng)電源的不安全因素也是越來(lái)越多的。移動(dòng)電源一定要具備:短路、過(guò)充、過(guò)放、恒流、恒壓等保護(hù)措施,還應(yīng)有高性能電源管理技術(shù)。這樣才能讓買的放心,用的安心。

移動(dòng)電源是一個(gè)集儲(chǔ)電,升壓,充電管理于一體的便攜式設(shè)備。儲(chǔ)電介質(zhì)一般采用鋰電電芯,因?yàn)殇囯婋娦倔w積相對(duì)小巧,容量大,市場(chǎng)流通廣,價(jià)格適中,被廣泛用于數(shù)碼產(chǎn)品。鋰電的電壓在2.7-4.2V 之間,電壓隨著電量的下降而下降。而2.7-4.2V的電壓是不能直接給其它數(shù)碼產(chǎn)品充電的,因?yàn)閿?shù)碼產(chǎn)品的鋰電電壓也是2.7-4.2V,同電位的電壓 之間是不能充電的。所以移動(dòng)電源向外輸出電能是必須要有升壓系統(tǒng),把2.7-4.2V 的鋰電電壓升壓到5V,這樣就可以給其它數(shù)碼產(chǎn)品充電了,如手機(jī),MP4,平板電腦,PSP等。

當(dāng)然,移動(dòng)電源不是一次性設(shè)備,它可以反復(fù)使用數(shù)百次以上。所以當(dāng)移動(dòng)電源電能使用完后,我們必須給移動(dòng)電源充電。其原理和給手機(jī)充電一樣。連接到 5V的USB 電腦接口或USB 充電器上即可給移動(dòng)電源充電。所以移動(dòng)電源內(nèi)部還必須有充電管理系統(tǒng)。充電管理系統(tǒng)能根據(jù)鋰電的電壓,自動(dòng)調(diào)節(jié)充電電流。過(guò)程有:預(yù)充,恒壓充電,和浮充充電等。

移動(dòng)電源工作原理及移動(dòng)電源組成部分詳細(xì)介紹

移動(dòng)電源是由三個(gè)部分組成,電芯部分、電路部分(升壓系統(tǒng)和充電管理系統(tǒng))和外殼部分。下面分別介紹每個(gè)組成部分。

移動(dòng)電源電芯:

電芯是移動(dòng)電源的核心部分,也就是移動(dòng)電源的電量?jī)?chǔ)存器,其實(shí)也是由電池組成。常用的有聚合物鋰電、18650鋰電、AAA鎳氫電池。

1. 聚合物鋰電池:標(biāo)準(zhǔn)電壓3.7 V,形狀較多,可定制,具有容量大,物美價(jià)廉,應(yīng)用廣泛,如:手機(jī),MP4,便攜音箱。聚合物鋰電池是一種在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝的鋰離子電芯,它比金屬外殼的電芯更安全,工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)高危的安全隱患。其電量密度高,厚度更小,重量更輕,而容量卻很大,很多手機(jī)電池也是采用聚合物電芯制成。其內(nèi)阻小,甚至低于35mΩ,極大的減少了電池的自耗電,使得電量的利用率更高。另外,其形狀可以定制,根據(jù)外殼的外觀量身定做,很多外觀小巧的移動(dòng)電源都是采用軟包裝電芯。

2. 18650鋰電:標(biāo)準(zhǔn)電壓3.7V,具有體積小,容量大,主要用在筆記本電腦等高端產(chǎn)品。18650是一種鋼鋁殼電芯,其技術(shù)各方面都比較成熟。18650電芯是直徑為18mm,高度為65mm的圓柱型電池,其容量通常在 2000-3000mAh之間。市面上大部分移動(dòng)電源里使用的18650電芯都是采用鈷酸鋰為正極材料的電芯,其單節(jié)標(biāo)稱電壓為3.7V,充電電壓為 4.2V。這種電芯相較于以前的鎳氫、鎳鎘電池電量容量更大,壽命也更長(zhǎng),充放電的循環(huán)次數(shù)可達(dá)到500次以上,而且安全系數(shù)更高,無(wú)毒且環(huán)保。

3. AAA 鎳氫電池:標(biāo)準(zhǔn)電壓1.2V 。容量相對(duì)較小。應(yīng)該廣泛,家用電器,玩家的等。

升壓系統(tǒng):

升壓主流技術(shù)基本采用DC to DC 的升壓方式。國(guó)內(nèi)技術(shù)轉(zhuǎn)換效率普遍低,一般在50-70%。臺(tái)灣的在75-80%。美國(guó)的相對(duì)會(huì)高些。也有降壓方案的,效率比較高,但對(duì)電芯的一致性要求高,所以幾乎很少采用。

根據(jù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率計(jì)算電源輸出電量:

以5000mAh移動(dòng)電源為例:實(shí)際輸出容量=(移動(dòng)電源容量5000mAhx3.7Vx轉(zhuǎn)化率85%)/5V=3145mAh

充電管理系統(tǒng):

目前國(guó)內(nèi)充電管理系統(tǒng)比較成熟,智能IC監(jiān)控整個(gè)充電過(guò)程。主流管理IC 有PT4056,PX40等。充電時(shí)間5000maH 大約8小時(shí)。過(guò)快充對(duì)電池的壽命有不良影響。

外殼:

1. 塑膠殼:一般移動(dòng)電源均以ABS/PC料為主。

2.金屬殼:航空鋁外殼等。

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