無論是手機還是筆記本電腦，電芯（Cell）串并聯(lián)組成的電池組（Pack）必須要能輸出設(shè)備請求的最大功率，也就是說，電池組電芯在設(shè)計選型的階段就要保證能夠輸出平臺滿載所需要的功率，實在做不到的才會在電池供電狀態(tài)下切換到功能受限的系統(tǒng)運行狀態(tài)。

電池電量充足的時候如此，但低電量的情況又比這復(fù)雜得多。電池在放電的過程中會出現(xiàn)極化現(xiàn)象，通俗的解釋是電池存在內(nèi)阻（impedance），帶載輸出電流時和空載時的輸出電壓不一樣。輸出功率是由電池組的端電壓和負(fù)載電流共同決定的。電池放電，剩余電量越來越少（更加專業(yè)的說法是荷電狀態(tài)-State of Charge，SoC），濃度極化和電化學(xué)極化都會導(dǎo)致電池電壓降低，在額定電流下所能輸出的最大功率也越來越低。穩(wěn)壓電路能夠解決設(shè)備對輸入電壓的要求，但在電池組輸出功率受限時，穩(wěn)壓電路的輸出功率顯然也是受限的。

很明顯，電池組在SoC最低點時輸出功率要大于電子設(shè)備的最大功率才能保證整個電池供電的SoC壽命周期下都不掉鏈子。這種設(shè)計思路是沒有問題的，不過顯然有比用額定電流來估算電池組最大輸出功率更好的方法。

不把電池組用壞的底線是電池組不能過放，SoC不能低于0。同時，消費電子產(chǎn)品的電池組大都設(shè)計有主動保護功能，當(dāng)電池組內(nèi)部的管理系統(tǒng)認(rèn)為電量已經(jīng)用完，出現(xiàn)過放電趨勢時，會主動切斷電池的輸出，只有充電到一個安全的閾值后才會恢復(fù)輸出功能。觸發(fā)電池組主動保護功能往往會導(dǎo)致系統(tǒng)意外掉電，這個也是不希望出現(xiàn)的情況。

鋰電池的內(nèi)阻大都會隨SoC的變化而改變，橫軸為SoC，內(nèi)阻大概呈現(xiàn)出一個U型曲線。電池的內(nèi)阻在SoC高位，也就是充滿電時會略為上升，在低位的區(qū)間會急劇上升。內(nèi)阻變化是電池組管理設(shè)計中很頭疼的一個問題，SoC低時大功率放電，意味著電芯內(nèi)部會產(chǎn)生大量的歐姆熱，并進一步降低最大輸出功率的能力。電芯溫度上升對充放電循環(huán)壽命有明顯的影響。

實際產(chǎn)品電池組設(shè)計中，考慮成本，電池組的標(biāo)稱輸出能力是肯定能滿足平臺滿載功率的，而在低電量區(qū)間，有一個由電池組SoC、電池單體電壓、內(nèi)阻和溫度作為參考的計算模型，決定電池所能輸出的最大功率。電池組本地的管理IC會和OS驅(qū)動進行通信，當(dāng)輸出功率受限時調(diào)整P-state，實現(xiàn)性能和電池安全的平衡。消費電子設(shè)備的功率級別比較低，消費者很少會感受到輸出功率狀態(tài)限制調(diào)整的過程。而對于輸出功率百kW級的EV來說，SoC和輸出功率狀態(tài)預(yù)測模型和預(yù)測準(zhǔn)確度是BMS系統(tǒng)最核心的競爭力之一，直接關(guān)系到采購成本和續(xù)航能力。

一般來說電池電壓都很高，然后內(nèi)部有各種buck開關(guān)電源穩(wěn)壓電路，可以在一個很寬范圍的輸入電壓工作，然后輸出一個更低的穩(wěn)定的電壓，比如把5~12V穩(wěn)定輸出到1.2V。這個穩(wěn)定的電壓一般是采用bandgap參考源作為反饋，電壓與半導(dǎo)體材料的能帶間隙能量有關(guān)，可以做到電壓和溫度穩(wěn)定。

對于嵌入式設(shè)備之類的，可以采用buckboost等方法 升壓降壓都可以，如果電池電壓本身低于芯片和系統(tǒng)工作電壓，就采用boost。

電子產(chǎn)品的電源往往都是固定電壓的。手機充電器是5v，筆記本電源是19.5v。而他們所使用的電池跟電源電壓都會有差別，電池隨著電量不同，電壓變化也比較大。電子產(chǎn)品內(nèi)部電路工作電壓往往不是輸入電壓，需要做一次電壓轉(zhuǎn)換。通常電流比較大的會用到開關(guān)電源，電流比較小的會用到線性電阻降壓。以筆記本電源為例，cpu的電壓工作單位在1v上下（具體范圍記不住了），這個電壓是通過兩次電源轉(zhuǎn)換得到的。一次是筆記本電源或電池轉(zhuǎn)成5v電壓，再一次是將5v轉(zhuǎn)為cpu工作電壓。所以，輸出電壓是可以通過開關(guān)電源電路控制的，在設(shè)計范圍內(nèi)的輸入電壓改變，并不會影響到輸出電壓。
如果輸入電壓改變，開關(guān)電壓可以通過調(diào)整占空比，配合外圍一些穩(wěn)壓穩(wěn)流電路，保障輸出電壓的穩(wěn)定。