你了解多少？從設計開始詳解移動電源

　　聚合物電池

　　鎳鈷錳電芯，就是指通常所說的聚合物電芯，使用壽命也較長，達到500次以上，目前應用范圍很廣泛，安全系數較高，不易爆炸，但是有可能會出現燃燒現象，所以在使用時不要放置在易燃環境中。缺點是大電流充放電能力較弱，價格比18650電芯也略高一些，廢棄后同樣會污染環境。

　　磷酸鐵鋰電池內部結構

　　磷酸鐵鋰電池工作原理

　　磷酸鐵鋰電芯，是近幾年新興的電芯材料，號稱加“鐵”電芯，是目前位置市面上安全性能最好的產品，哪怕將電池對穿都不會發生爆炸，電芯循環壽命為其他產品的4倍以上，高達2000次，安全無污染，目前廣泛用在電動車、小型儲能電池、草坪燈、電動工具等方面，唯一的缺點就是價格比較高。　　移動電源的電路部分

　　移動電源內置的鋰電池不支持對一般的手機，PSP，iphone等數碼產品直接充電，需要經過專門的電路經電壓轉換實現穩壓才能實現對專門產品的充電支持，現階段一般移動電源做的最多的是支持5V左右的電壓輸出，因為一般的手機，PSP，iphone等數碼產品設備都是5V充電電壓的。

　　對移動電源內置電路來講一般由四個功能構成：

　　第一：保護

　　作為現階段移動電源理想的儲能電池，鋰電池相對于其他電池優勢很多，比如能量密度比較大，重量輕等。但也有缺點，其中最大的缺點就是容易過充或過放，如果一節鋰電池電壓放電放到2.7V以下那這個電池就屬于過放了，同樣的充電的時候要是鋰電池充到4.2V以上那也屬于過充了。鋰電池過度充電和放電，這將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞。從分子層面看，可以直觀的理解，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因。

　　第二：電量指示

　　一般移動電源大家都是帶出去臨時給手機或PSP等數碼產品沒電時用或旅游時帶出去當備用電源的，所以要無時無刻了解自己所帶的移動電源還剩多少電量，現在一般移動電源的電量指示都是通過對電壓的采集來粗步判斷移動電源的剩余電量的，如果對鋰電池有了解的人都知道隨著鋰電池的放電電壓會慢慢從最高的 4.2V（也就是滿電）到電壓最低的2..7V（也就是沒電），到2.7V的時候保護電路會起作用把電流掐斷。

　　第三：充電

　　一般鋰電池都有專門的充電IC來充的，先恒壓再恒流最后涓流充電。但有些移動電源廠商為了節省成本，沒用鋰電池專門充電IC而是直接用保護板來實現這個功能，雖然用保護板可以做到不過充（因為電池到4.2V的時候保護板也會起作用把電流切斷），但對電流的壽命卻會有很大的影響，同時也不安全，因為一般鋰電池充電IC里面不僅集成了充電保護功能還有溫度監測，如果溫度過高會保護起來的，這樣充電的時候相對來說對電池有雙保護作用，一是充電IC本來沖到 4.2V左右會切斷電流的，同時保護IC也會起作用，當然在極端情況下，萬一充電IC壞了或保護IC壞了，那這樣的雙保護措施就很重要了。

　　第四：升壓

　　因為移動電源要對5V手機，PSP，IPHONE等數碼產品充電，所以內置鋰電池要通過一個升壓電路經穩壓后才能支持對手機，PSP，IPHONE等數碼產品的充電。但升壓的話會牽涉到一個效率問題，比如5000mah的鋰電池經70%效率的升壓那就相當于只有3500mah的容量電池了，當然升壓板效率越高越好，綜合型升壓電路一般做到85%已經屬于很高了，因為要集成保護板，指示燈等效率肯定就下降些的，畢竟現在還沒發明出超導體電流不要說經過IC就算經過電線就有電量損耗，但太低肯定不行。當然移動電源要對手機，PSP，iphone等數碼產品充電對電流也有一定的要求，一般1000mah就夠了，因為現在很多智能手機，iphone，PSP等都支持電腦USB直接取電來充，而電腦USB口輸出電流最大500mah也能正常充電。所以一般移動電源升壓電路部分做到1000mah的電流絕對夠了，除了同時一拖三或一拖四充電。

　　小身板大功能

　　和龐大的電芯相比，電路板在移動電源的組成部分中只能算是“小身板”的配件，但你可千萬不要小看它（圖9）。就好似相同的發動機分別被奔馳和奇瑞的車型所配，但實際的駕駛性能肯定還是奔馳完勝于奇瑞，這就是汽車內部負責動力分配和轉換的控制系統的功勞，而移動電源的電路板就在扮演著這種角色。

　　簡單來說，無論是18650電芯還是鋰聚合物電池，都有一個安全的充電截止電壓和安全放電截止電壓，以及標定的額定最大工作電流。而電路板的基本功能就是，為電芯提供一個安全可靠的充電管理系統；在給手機充電（此時電芯是放電狀態）時，將電芯提升到5V的升壓系統。目前市面上絕大多數移動電源的電路板都是由輸入充電控制電路、輸出DC/DC轉換電路、電池電量檢測顯示電路、充電指示電路以及電池保護和智能管理電路等組成。

　　下面，我們就以航嘉HKP060為例，了解一下移動電源基本的工作流程：

　　當電芯充電時

　　當你給移動電源充電時，輸入充電控制電路就開始發揮功效了。它主要的工作就是根據電池電壓的變化，對充電電流進行控制，也就是多段式的充電方案。比如：

　　當電池電壓＜3V時，充電電路將進行涓流充電，