基于電池的電力管理系統(tǒng)的設計與分析

基于電池的系統(tǒng)廣泛應用于移動電話、PDA游戲、醫(yī)療設備等領域。這些系統(tǒng)需要有用的電力處理，以優(yōu)化設備規(guī)格和電池壽命。

 

基于電池的電力處理系統(tǒng)包括電池和向系統(tǒng)供電的電壓調節(jié)電路。優(yōu)先規(guī)劃政策包括:

功能和充電間隔政策，通過一個有用的系統(tǒng)規(guī)劃，使電池規(guī)格最小，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，當電池電壓下降時，電池系統(tǒng)可以正常工作。

要求電源處理系統(tǒng)減小印刷電路板的尺寸。

動力處理系統(tǒng)熱量消耗最小，應消除無序熱處理，否則熱處理會增加重量和成本。

電力處理系統(tǒng)的優(yōu)化布線應防止電磁干擾。

高可靠性電力處理系統(tǒng)。

 

為了滿足上述規(guī)劃政策，電力處理系統(tǒng)的規(guī)劃從電池開始。電池類型有初級電池(或不可充電電池)和可充電電池。

 

一些受歡迎的充電電池包括:

 

鎳鎘電池壽命長，放電率高，價格低廉。好處是一個簡短的充電功能，可以充滿多種充電/放電。

 

鎳氫電池:鎳氫電池的能量密度比鎳鎘電池高，但在壽命損失方面比鎳鎘電池高30%~40%。NiMH存儲的效率較低。在充電時，NiMH使用了一種更混亂的充電算法，消耗了一些熱量，因此充電時間比NiCd長。

 

鋰離子電池:能量密度高，重量輕。當今的鋰電池位于電池的中心位置，具有最大的電化學勢能和最高的單位重量能量密度。鋰離子電池是安全的，并在充放電過程中提供了一定的安全措施。它的能量密度是標準鎳鎘電池的兩倍。此外，它具有高容量，其負載特性適宜，放電特性類似NiCd。其適當高的電池電壓(2.7-4.2v)使得許多鋰離子電池僅由一個電池組成。使用壽命為300次充放電，500次充放電50%容量。然而，鋰離子電池需要維護充電時每個電池的峰值電壓并防止放電時電壓降得太低的電路。維護電路不僅可以限制最大的充放電電流，還可以監(jiān)控電池的溫度。操作和檢查鋰離子電池時，電池應短路、過充、壓碎、撞擊、損壞、滲透、極性反轉、高溫暴露或折疊打開。

只有鋰離子電池與計劃的維修電路被使用。

 

電池是一個杯子，水箱，或其他容器或復合容器的一部分，其中含有電解質溶液和金屬電極，以產(chǎn)生電流。隨著科技的發(fā)展，電池一般是指能夠發(fā)電的小型設備。比如太陽能電池。電池的功能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能和電阻。

 

電池的功能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能和電阻。電動勢等于電池的非靜電力(化學力)所做的功，因為正電荷的單位是從負極移動到正極的。電動勢取決于電極材料的化學性質，而不是電池的大小。電池的總輸出電量是電池的容量，通常以安培小時為單位。在電池反應中，1公斤混響材料產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能。電池的實際比能小于理論比能。由于電池在混響時并不是完全按照電池的混響，電池的電阻也要引起電動勢的下降，所以高能電池往往比高能量電池被稱為高能電池。電池的面積越大，它的內(nèi)阻就越小。

 

電池的能量存儲是有限的，它所能產(chǎn)生的總電量被稱為其容量，通常以安培小時為單位。它也是電池的一個功能參數(shù)。電池的容量與電極材料的數(shù)量有關，即與電極的體積有關。