鉅大LARGE | 點擊量:1504次 | 2019年11月21日
電池管理系統(tǒng)主要設(shè)計目標包括哪些方面?哪些是流行的可重新充電電池?
電池基系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在蜂窩電話、PDA游戲機、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域。這些系統(tǒng)需要有效的電源管理以便使設(shè)備尺寸和電池壽命最佳化。
電池基電源管理系統(tǒng)包括電池和為系統(tǒng)提供電源的穩(wěn)壓電路。主要的設(shè)計目標包括:
性能和充電時間間隔指標,要通過有效的系統(tǒng)設(shè)計,使電池尺寸最小、重量最輕。
在寬輸入電壓范圍內(nèi)提供合適的穩(wěn)定輸出電壓,在電池電壓下降時電池基系統(tǒng)能正常地工作。
要求電源管理系統(tǒng)減小印刷電路板大小。
功率管理系統(tǒng)最小熱耗,應(yīng)消除復(fù)雜的熱管理,熱管理會增加重量和成本。
電源管理系統(tǒng)最佳化的電路布線,應(yīng)避免電磁干擾。
高可靠性的電源管理系統(tǒng)。
電池選擇為了滿足上述的設(shè)計目標,電源管理系統(tǒng)的設(shè)計從電池開始。電池類型有一次電池(或非重新充電電池)和可重新充電電池。
一些流行的可重新充電電池包括:
鎳鎘(NiCd)電池具有壽命長,高放電率和價格便宜。優(yōu)點是簡單的充電特性,能經(jīng)受多次充電/放電。
鎳氫(NiMH)電池:與NiCd電池比具有較高能量密度,但是要以降低壽命為代價,其能量密度比NiCd高30%~40%。NiMH儲存效應(yīng)比較小。充電時,NiMH采用更復(fù)雜的充電算法并消耗一些熱量,因此,所需的充電時間比NiCd長。
鋰離子(Li-ion)電池:具有高能量密度而且重量輕。當今鋰電池以單位重量的最大電化學(xué)勢能和最高能量密度而處于電池的中心位置。鋰離子電池是安全的,它在充電和放電時能提供一定的安全措施。其能量密度是標準NiCd電池的2倍。另外,它具有高容量,其負載特性是相當好的,放電特性類似于NiCd。它相當高的電池電壓(2.7~4.2V)使得很多Li-ion電池組只有一個電池組成。壽命為300充電/放電周期,在500周期為50%容量。然而,Li-ion電池需要保護電路,保護電路在充電期間限制每個電池的峰值電壓,并阻止放電時電壓下降太低。保護電路不僅限制最大充電和放電電流,而且監(jiān)控電池溫度。在處理和測試Li-ion電池時應(yīng)小心短路、過充電、壓碎、敲擊、損壞、穿入、反向極性、暴露在高溫或折開電池。
只用帶設(shè)計有保護電路的Li-ion電池。
電池(battery)指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間。隨著科技的進步,電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。
電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。電動勢等于單位正電荷由負極通過電池內(nèi)部移到正極時,電池非靜電力(化學(xué)力)所做的功。電動勢取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。電池所能輸出的總電荷量為電池的容量,通常用安培小時作單位。在電池反應(yīng)中,1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實際比能量要比理論比能量小。因為電池中的反應(yīng)物并不全按電池反應(yīng)進行,同時電池內(nèi)阻也要引起電動勢降,因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電池的面積越大,其內(nèi)阻越小。