移动电源工作原理及组成部分

移动电源工作原理及组成部分

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。主流管理IC 有PT4056,PX40等。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。