移动电源是什么?它的基本应用原理是什么?

日期: 2024-07-10 17:06:38|浏览: 114|编号: 79881

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移动电源是什么?它的基本应用原理是什么?

什么是移动电源?

移动电源是一种可由个人随身携带,并能储存电能的便携式充电器。主要用于为手持移动设备(如无线电话和笔记本电脑)等消费电子产品充电,特别是在没有外接电源的情况下使用。其主要部件包括:用于储存能量的电池、用于稳定输出电压的电路(DC-DC转换器),大多数移动电源都附带充电器,用于为内置电池充电。

移动电源原本是为在没有外接电源的情况下给消费类电子产品充电而设计的,但由于USB输出接口的通用性很强,因此也被用来给其他以USB接口作为电源输入端的设备或器材供电,比如灯具、USB风扇等。

移动电源的工作原理

原理移动电源的原理很简单,当有外部电源时,预先对内置电池进行充电,也就是预先将电能以化学能的形式输入并储存起来,当需要时,电池提供能量,产生电能,通过电压转换器(DC-DC转换器)达到所需电压,输出端(一般为USB接口)给所需设备供电,用于充电或其他用途。

锂离子电池 (Li-ion) 或锂离子聚合物电池 (Li-PO) 的能量密度最高,无论是重量还是体积,而且最轻最薄。此外,锂离子/离子聚合物电池在充电和放电时效率更高(浪费的能量/电能更少)。然而,它们也是这些电池中最昂贵的,而且由于过度充电或过度放电很容易对电池造成永久性损坏,因此需要更复杂的电子电路来控制充电和放电。由于锂离子/离子聚合物电池在高温下会自燃,因此安全性和稳定性已成为极其重要的要求,需要可靠的安全保护电路来防止任何过热情况。

移动电源介绍

移动电源是一种集充电、供电功能于一体的便携式充电器,可以随时随地为手机等数码产品充电。通常配备锂电池作为储电单元,通常具有容量大、多用途、体积小、寿命长等特点。

移动电源组件

移动电源一般由电芯、PCB电路板、电源外壳以及一些分布的线材组成。电芯主要分为18650电芯和聚合物电芯两种,两种电芯的大致结构如下图所示:

聚合物电芯:聚合物电芯一般采用胶体电解质,形状可定制,外面包裹一层铝塑膜,再贴一层高温胶带。聚合物电芯最大的安全风险就是漏液、短路、封装鼓包,最严重的情况就是燃烧。大部分高端移动电源都采用的是聚合物电芯。

18650电芯:是指直径为18mm,长度为65mm,形状为圆柱形的电芯。目前主要生产厂家有松下、三星、LG等。18650电芯生产工艺成熟,单颗电芯容量一般是可以达到的最大值,最大的安全隐患就是有爆炸的危险,目前市场上以18650电芯的移动电源为主。

二者主要区别如下表所示:

PCB电路板将一些电子元器件连接在印刷电路板上,可以实现移动电源的很多电路功能,比如对移动电源的充电放电进行保护,控制LED灯的开关等等。PCB电路板一般有充电控制电路、升压输出电路、电池电量显示电路、电池保护电路等。

充电控制电路:利用5V输入,如电脑USB、适配器等,控制移动电源电池的充电。当电池电压充到4.2V左右,充电电流降到100mA左右时,停止充电,充电完成,断开电路。目前大部分移动电源的输入电流在1A左右,有的移动电源充电电流达2A,充电电流越大,充电时间越短。

升压输出电路:手机接入移动电源后,升压板开始工作,将移动电源的电池升压到5V给手机充电。手机会自行控制充电,充满电后自动断电。目前移动电源的输出形式有1个USB口、2个USB口,输出电流有50mA、100等。输出电流越大,移动电源的输出能力越强,越能满足手机的充电需求。注意:手机的充电电流由手机控制,移动电源实际输出的充电电流不会超过手机的额定电流。我的移动电源有2个USB输出口,一个输出电流1A;另一个输出电流2A。我的移动电源输出有自动休眠功能。 当充电完毕拔掉连接线后升压电路自动停止工作,不用浪费电池的电能,可以有效的延长电池的工作时间。电池电量显示电路:此电路的作用是显示当前移动电源电池的剩余电量,可以更加方便用户的使用和及时充电。当需要知道电池电量的时候,只要按一下按键就可以显示出来,使用非常方便。

LED照明电路:控制LED工作电路。

电池保护电路:当电池放电时出现过流、放电时出现低压、充电时出现高压时,电池保护电路会切断电池与外界的连接,保护电池。移动电源使用合理的电池,不能出现过流、低压、高压等情况,否则会出现爆炸、燃烧等危险情况。一般的移动电源都有这些安全保护功能。

移动电源的工作原理

释放:

锂电池的电压在2.7-4.20之间,电量越少电压越低,2.7-4.2的电压是不能直接用来给其他数码产品充电的,因为数码产品的电压也是2.7-4.2,相同电位的电压是充不进去的,所以充电宝必须要有升压系统才能输出电量,升压技术基本都是采用DC转DC的升压方式,将2.7-4.V0的锂电池升压到5V,这样才能给其他数码产品充电。

收费:

连接5V USB电脑口或者USB充电器给移动电源充电。移动电源内部必须有充电管理系统。目前国内的充电管理系统比较成熟,智能IC监控整个充电过程。使用1A充电器充电时间约为6小时。过快充电对电池寿命有不利影响。充电管理系统可以根据锂电池的电压自动调节充电电流。主要有三个阶段:涓流充电:电压

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