移动电源通常由外壳、电芯和电路板组成。外壳主要是产品封装,以及实现造型美观、保护等作用,常见为塑胶和金属,质量较好的移动电源,即使是塑胶外壳,也是用的防火材料。电路板主要用于实现电压、电流控制、输入和输出控制,以及其他各项功能。电芯是移动电源中成本最高的组成部分,18650电芯和聚合物电芯是最常见的两种。
除开电芯,电路板也非常重要,移动电源内部电路板设计得好坏决定了产品的智能与否。对于充电电池,规格书都有安全的充电截止电压、安全放电截止电压和标定的额定最大工作电流。移动电源的设计,首先要安全的给聚合物电池充电,因为电池成本比较高,而为了系统的安全可靠工作,还要有一个充电管理系统。
在大量安全事故被媒体曝光后,移动电源的安全性能就成为人们考虑的重要因素,因此很多人选择定制移动电源,不仅因为定制产品的独一无二,定制的移动电源安全性能也更有保证。工程师们在设计移动电源产品的时候,会在保护模块上花费更多心力。
移动电源保护模块包括过充保护、过放保护和短路保护。
1. 过充保护
锂电池过充保护是用电源管理芯片去检测电压实现的,芯片内部在基准设置状态下(手机锂电池一般为3.5V)。当基准慢慢上升,当上升到VSS-VDD设 计值时,这时的电压就是保护过充关断电压,通过逻辑关系输出低或者高电平来控制外部控制电路来实现过充保护。当电压缓慢下降时设置VSS-VDD电压值来 取基准值当基准检测到在设置以下时,这是逻辑关系解除过充保护。
2. 过放保护
过放保护电压是指放电过渡时保护电池的最低电压,放电到这个电压点时,保护电路切断电路,达到保护电池的目的。根据电池寿命与放电深度的关系及电池电压 与放电率和放电深度关系,结合设备实际负荷,确定电池放电终止电压,设计电池放电防护电路。
3.短路保护
短路造成的回路电流一般在额定工作电流的10倍以上,而过电流保护需要延迟约几十毫秒,直接短路导致的数十倍额定电流在几十毫秒内也会对电池组的性能产 生影响。现有的保护方式有PPTC法,该方法是通过电流产生的热切断回路,也需要毫秒级的反应时间,同时增加了回路中的阻抗。也有专用于电池组的短路集成 芯片,此芯片应用范围窄、成本高。
选择定制产品除了其独特性,更多的还是因为它的可选择性,更贴合客户对产品的需求。定制移动电源也是一样,客户可以选择更优质更安全的材料,从根源上避免安全事故的发生。