带模拟电路电量指示的移动电源设计(2)

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1.2 移动电源介绍

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，它们都要用到电池，但这些设备的原配电池会因为电池容量低而不能满足设备的长时间使用。当出差或旅游时又是这些设备的工作高峰期，经常在关键时刻电池没有电了，会让人感觉无奈，于是，为了解决这种问题，移动电源应运而生。

移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。区别于产品内部配置的电池，也叫外挂电池。一般配备多种电源转接头，通常具有大容量、多用途、体积、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为手机、数码相机、MP3、MP4、PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。

移动电源具有三个特性：移动性、通用性、便捷性。移动性是指产品能在移动状态下发挥其作用，不受任何局限给数码产品供电或充电。通用性是指产品能够适合最大范围的数码产品。便捷性是指移动电源体积小，容量大，方便携带。

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，使工作和旅游无忧无虑。市面上有的产品容量高，单机容量可达14000mAh到20000mAh，智能电量指示，一般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一直以来受到人们重视的问题，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。

1.3 移动电源电池介绍

移动电源目前所使用的电池多为镍镉电池、镍氢电池和锂电池等二次电池，即为可重复使用的电池，其中，锂电池的应用最为广泛。锂电池可分为三种类型：锂金属电池、锂离子电池和锂聚合物电池。其中锂金属电池多为一次电池，是不可充电的，放电电流不大，应用不广泛；通常我们所说的锂电池实际上是锂离子电池，也是目前应用最广泛的锂电池；锂聚合物电池是第三代锂电池，它的安全性能、能量密度、最大放电电流、对环境的污染等参数是目前三种锂电池中最优秀的，代表了今后的发展趋势，而且锂聚合物电池的充电管理和保护部分与现有的锂离子电池基本兼容。

与传统二次电池相比较，锂离子电池有以下的优点：（1）工作电压高，锂离子电池工作电压在3.6V，是镍镉和镍氢电池工作电压的3倍，所以只能用锂离子电池专用充电器来充电。对于许多小型电子产品来说，一节电池就可以满足使用要求了。这也是锂离子与别的二次电池的重大区别。（2）比能量高，锂离子电池比能量目前已达140Wh/kg，是镍镉电池的三倍，是镍氢电池的1.5倍。（3）循环寿命长，目前锂离子电池循环寿命已经达到了1000次以上，在低放电深度下可以达到几万次，超过了其他的几种二次电池。（4）自放电小，锂离子电池的自放电率仅为6—8%，远远低于镍镉电池和镍氢电池。（5）无记忆效应，锂离子电池能够根据要求来随时充电，不会降低电池的性能。（6）对环境没有污染，锂离子电池里不含有有害物质，可以说是“绿色电池”。

但是，锂离子电池也因为其能量密度高，安全性难以得到保证。具体来说，在过充电状态下，电解质被分解，电池内部的温度和压力上升；过放电状态下，负极中的电解材料---铜融化造成内部短路，温度升高；外部电路放电电流过大或者短路时，由于高内阻特性，电池内部功率消耗增加，温度也上升，可能会引起电解液氧化或分解，导致电池寿命缩短。除此之外，假如锂离子电池过度放电，会使电池内的电解液产生变化，可循环充电的次数也会因此减少，从而影响电池的使用寿命。文献综述