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移动电源工作原理及移动电源组成介绍

移动电源工作原理及移动电源组成介绍
    随着全球经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,随身携带式的电子产品也越来越多,如笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机、摄像机、便携式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖设备、医疗保健设备等。但这些设备的原配电池都会因为电池容量低而不能满足设备的正常使用时间。移动电源应运而生。有了移动电源可以解决众多移动设备的电源供给问题,从而彻底解决缺电之苦。市面上有的产品容量高,单机容量可达8000mAh,智能电量指示,日系巅峰电源管理技术 ,采用聚合物锂离子电芯,广泛用于5v的设备。
    移动电源的安全性也是不断被人们重视的问题,然而在市场杂乱无章的情况下移动电源的不安全因素也是越来越多的。移动电源一定要具备:短路、过充、过放、恒流、恒压等保护措施,还应有高性能电源管理技术。这样才能让买的放心,用的安心。
    移动电源是一个集储电,升压,充电管理于一体的便携式设备。储电介质一般采用锂电电芯,因为锂电电芯体积相对小巧,容量大,市场流通广,价格适中,被广泛用于数码产品。锂电的电压在2.7-4.2V 之间,电压随着电量的下降而下降。而2.7-4.2V的电压是不能直接给其它数码产品充电的,因为数码产品的锂电电压也是2.7-4.2V,同电位的电压 之间是不能充电的。所以移动电源向外输出电能是必须要有升压系统,把2.7-4.2V 的锂电电压升压到5V,这样就可以给其它数码产品充电了,如手机,MP4,平板电脑,PSP等。
    当然,移动电源不是一次性设备,它可以反复使用数百次以上。所以当移动电源电能使用完后,我们必须给移动电源充电。其原理和给手机充电一样。连接到 5V的USB 电脑接口或USB 充电器上即可给移动电源充电。所以移动电源内部还必须有充电管理系统。充电管理系统能根据锂电的电压,自动调节充电电流。过程有:预充,恒压充电,和浮充充电等。
   
移动电源是由三个部分组成,电芯部分、电路部分(升压系统和充电管理系统)和外壳部分。下面分别介绍每个组成部分。
    移动电源电芯:
    电芯是移动电源的核心部分,也就是移动电源的电量储存器,其实也是由电池组成。常用的有聚合物锂电、18650锂电、AAA镍氢电池。
   1. 聚合物锂电池:标准电压3.7 V,形状较多,可定制,具有容量大,物美价廉,应用广泛,如:手机,MP4,便携音箱。聚合物锂电池是一种在结构上采用铝塑软包装的锂离子电芯,它比金属外壳的电芯更安全,工作时不会出现高危的安全隐患。其电量密度高,厚度更小,重量更轻,而容量却很大,很多手机电池也是采用聚合物电芯制成。其内阻小,甚至低于35mΩ,极大的减少了电池的自耗电,使得电量的利用率更高。另外,其形状可以定制,根据外壳的外观量身定做,很多外观小巧的移动电源都是采用软包装电芯。
    2. 18650锂电:标准电压3.7V,具有体积小,容量大,主要用在笔记本电脑等高端产品。18650是一种钢铝壳电芯,其技术各方面都比较成熟。18650电芯是直径为18mm,高度为65mm的圆柱型电池,其容量通常在 2000-3000mAh之间。市面上大部分移动电源里使用的18650电芯都是采用钴酸锂为正极材料的电芯,其单节标称电压为3.7V,充电电压为 4.2V。这种电芯相较于以前的镍氢、镍镉电池电量容量更大,寿命也更长,充放电的循环次数可达到500次以上,而且安全系数更高,无毒且环保。
    3. AAA 镍氢电池:标准电压1.2V 。容量相对较小。应该广泛,家用电器,玩家的等。
 
升压系统:
    升压主流技术基本采用DC to DC 的升压方式。国内技术转换效率普遍低,一般在50-70%。台湾的在75-80%。美国的相对会高些。也有降压方案的,效率比较高,但对电芯的一致性要求高,所以几乎很少采用。
    根据产品转换效率计算电源输出电量:
    以5000mAh移动电源为例:实际输出容量=(移动电源容量5000mAhx3.7Vx转化率85%)/5V=3145mAh
    充电管理系统:
    目前国内充电管理系统比较成熟,智能IC监控整个充电过程。充电时间5000maH 大约8小时。过快充对电池的寿命有不良影响。
    外壳:
    1. 塑胶壳:一般移动电源均以ABS/PC料为主。
    2.金属壳:航空铝外壳等。

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