移動電源是什么
行動電源、行動充電器(行電、行充、充電寶、尿袋、奶媽;英語:Power bank)是一種個人可隨身攜帶,自身能儲備電能,主要為手持式移動設備等消費電子產(chǎn)品(例如無線電話、筆記本電腦)充電的便攜充電器,特別應用在沒有外部電源供應的場合。其主要組成部分包括:用作電能存儲的電池,穩(wěn)定輸出電壓的電路(直流-直流轉換器),絕大部分的行動電源帶有充電器,用作為內(nèi)置電池充電。
行動電源的出現(xiàn)原是為消費性電子產(chǎn)品在沒有外部電源供應的場合充電,但由于其輸出接口為通用性極高的USB接口,使其也被應用作為其他以USB接口作電源輸入端的設備或設備供電,例如USBLED燈、USB電風扇等。
移動電源的工作原理
原理行動電源的原理簡單,在能找到外部電源供應的場合預先為內(nèi)置的電池充電,即輸入電能,并以化學能形式預先存儲起來,當需要時,即由電池提供能量及產(chǎn)生電能,以電壓轉換器(直流-直流轉換器)達至所需電壓,由輸出端子(一般是USB接口)輸出供給所需設備提供電源作充電或其他用途。
鋰離子電池(Li-ion)或鋰離子聚合物電池(Li-PO)是當中不論是以重量計或以體積計,能量密度都是最高的,也即最輕及最細。此外,鋰離子/離子聚合物電池在充電及放電過程中的效率也較高(浪費掉的能量/電較少)。但價格也是這些電池中最高,而且因為過充或過放也很容易使電池永久損壞,所以需要有較精密的電子線路控制充放電。由于鋰離子/離子聚合物電池會在高溫下會自燃,安全及穩(wěn)定性成了極重要的要求,需要有可靠的安全保護電路防止任何導致超溫的情況出現(xiàn)。
移動電源簡介
移動電源是一種集充電和供電功能于一體的便攜式充電器,可以給手機等數(shù)碼產(chǎn)品隨時隨地充電。-般由鋰電芯作為儲電單元,通常具有大容量、多用途、體積小、壽命長等特點。
移動電源組成
移動電源一般由電芯、PCB電路板、電源外殼和一些配送的線材組成。電芯主要分為兩種, 18650電芯和聚合物電芯。兩種電芯大致結構如下圖所示:
聚合物電芯:聚合物電芯一般采用膠體電解質(zhì),形狀可任意定制,外面采用一層鋁塑膜,再包一層高溫膠布,聚合物電芯最大的安全性就是漏液,短路,導致漲包,最惡劣的情況就是燃燒。高端的移動電源大多數(shù)都使用聚合物電芯。
18650電芯:即指電芯的直徑為18mm,長度為65mm,圓柱體型。目前主要生產(chǎn)廠家是松下、三星、LG, 18650電芯生產(chǎn)工藝成熟,單顆電芯容量一般是2000mAh、2400mAh、2600mAh, 最大可做到3400mAh,存在的最大安全隱患是有爆炸的風險,當前市場以18650型的電芯的移動電源居多。
兩者的主要區(qū)別如下表:
PCB電路板在印制電路板_上連接些電子元器件,可以實現(xiàn)移動電源的眾多電路功能,比如保護移動電師的充放電,控制LED燈開關等。PCB電路板上-般都有充電控制電路、升壓輸出電路、電池電量顯示電路、電池保護電路等。
充電控制電路:利用5V輸入,如電腦USB,適配器對移動電源的電池進行充電控制,當電池電壓充到4.2V左右,充電流降到100mA左右時,即停止充電,充電完成,斷開電路。目前,大多數(shù)移動電源的輸入電流為1A左右,還有一部分移動電源充電電流為2A,充電電流越大充電時間越短。.
升壓輸出電路:手機接入移動電源后,升壓電踏開始工作,將移動電源的電池升壓到5V,以供手機充電,手機將自行控制充電,充滿后自動斷電。目前移動電源的輸出形式有1個USB口和2個USB口兩種,輸出電流有50mA.100 1500m200A等。輸出電流越大,表示移動電源的輸出能力越強,越能滿足手機的充電需要。注意:手機的充電流為手機自行控制。移動電源的實際輸出充電流不會超過手機的額定電流。我同移動電源有2個USB輸出口,1個輸出電流為1A;另外一個輸出電流為2A。我同移動電源輸出具備自動體眠功能。當充電完成拔出連接線后,升壓電路自動停止工作,不需要浪費電他的電能,能有效延長電池的工作時間。電池電量顯示電路:這個電路的功能就是顯示當前移動電源的電池剩余的電量,這樣能更加方便用戶使用,及時充電. 當需要了解電池的電量時,直接按動按鈕,即可顯示,非常方便使用。
LED照明電路:控制LED工作的電路。
電池保護電路:當電池出現(xiàn)放電時過流,放電時電壓過低,充電時電壓過高這幾種異常情況下,電池保護電踏就會關閉電池與外部的連捷,保護電池的安全。移動電源使用的都是理電池,這種電池不能過流,或電壓過低、過高,否則會出現(xiàn)爆炸,燃燒等危險情況。一般 的移動電源都具備這些的安全保護功能。
移動電源工作原理
放電:
鋰電的電壓在2.7-4.20之間,電壓隨著電量的下降而下降。而2.7-4.2的電壓是不能直接給其它數(shù)媽產(chǎn)品充電的,因為數(shù)碼產(chǎn)品的電壓也是2.7-4.2,同電位的電壓之間是不能充電的。所以移動電源向外輸出電能是必須要有升壓系統(tǒng),升壓技術基本采用DC to DC的升壓方式,把2.7-4.V0 的鋰電升壓到5V,這樣就可以給其它數(shù)碼產(chǎn)品充電了。
充電:
連接到5V的USB電腦接口或USB充電器上即可給移動電源充電。移動電源內(nèi)部必須有充電管理系統(tǒng)。目前國內(nèi)充電管理系統(tǒng)比較成熟,智能IC監(jiān)控整個充電過程。充電時間5000maH以1A充電器大約6小時。過快充對電池的壽命有不良影響。充電管理系統(tǒng)能根據(jù)鋰電的電壓,自動調(diào)節(jié)充電電流。主要有以下3個階段:涓流充電:電壓<3V,以0. 1A電流對電池充電恒流充電: 3V<電壓<4.2V,持續(xù)以1 A電流對電池充電恒壓充電:充電電路維持4.2V恒壓充電,當I<0.1A時,充電完成