移動(dòng)電源的電路部分

　　移動(dòng)電源內(nèi)置的鋰電池不支持對(duì)一般的手機(jī)，PSP，iphone等數(shù)碼產(chǎn)品直接充電，需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的電路經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓才能實(shí)現(xiàn)對(duì)專(zhuān)門(mén)產(chǎn)品的充電支持，現(xiàn)階段一般移動(dòng)電源做的最多的是支持5V左右的電壓輸出，因?yàn)橐话愕氖謾C(jī)，PSP，iphone等數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)備都是5V充電電壓的。

　　對(duì)移動(dòng)電源內(nèi)置電路來(lái)講一般由四個(gè)功能構(gòu)成：

　　第一：保護(hù)

　　作為現(xiàn)階段移動(dòng)電源理想的儲(chǔ)能電池，鋰電池相對(duì)于其他電池優(yōu)勢(shì)很多，比如能量密度比較大，重量輕等。但也有缺點(diǎn)，其中最大的缺點(diǎn)就是容易過(guò)充或過(guò)放，如果一節(jié)鋰電池電壓放電放到2.7V以下那這個(gè)電池就屬于過(guò)放了，同樣的充電的時(shí)候要是鋰電池充到4.2V以上那也屬于過(guò)充了。鋰電池過(guò)度充電和放電，這將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞。從分子層面看，可以直觀的理解，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。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(dòng)電源大家都是帶出去臨時(shí)給手機(jī)或PSP等數(shù)碼產(chǎn)品沒(méi)電時(shí)用或旅游時(shí)帶出去當(dāng)備用電源的，所以要無(wú)時(shí)無(wú)刻了解自己所帶的移動(dòng)電源還剩多少電量，現(xiàn)在一般移動(dòng)電源的電量指示都是通過(guò)對(duì)電壓的采集來(lái)粗步判斷移動(dòng)電源的剩余電量的，如果對(duì)鋰電池有了解的人都知道隨著鋰電池的放電電壓會(huì)慢慢從最高的 4.2V（也就是滿(mǎn)電）到電壓最低的2..7V（也就是沒(méi)電），到2.7V的時(shí)候保護(hù)電路會(huì)起作用把電流掐斷。

　　第三：充電

　　一般鋰電池都有專(zhuān)門(mén)的充電IC來(lái)充的，先恒壓再恒流最后涓流充電。但有些移動(dòng)電源廠商為了節(jié)省成本，沒(méi)用鋰電池專(zhuān)門(mén)充電IC而是直接用保護(hù)板來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，雖然用保護(hù)板可以做到不過(guò)充（因?yàn)殡姵氐?.2V的時(shí)候保護(hù)板也會(huì)起作用把電流切斷），但對(duì)電流的壽命卻會(huì)有很大的影響，同時(shí)也不安全，因?yàn)橐话沅囯姵爻潆奍C里面不僅集成了充電保護(hù)功能還有溫度監(jiān)測(cè)，如果溫度過(guò)高會(huì)保護(hù)起來(lái)的，這樣充電的時(shí)候相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)電池有雙保護(hù)作用，一是充電IC本來(lái)沖到 4.2V左右會(huì)切斷電流的，同時(shí)保護(hù)IC也會(huì)起作用，當(dāng)然在極端情況下，萬(wàn)一充電IC壞了或保護(hù)IC壞了，那這樣的雙保護(hù)措施就很重要了。

　　第四：升壓

　　因?yàn)橐苿?dòng)電源要對(duì)5V手機(jī)，PSP，IPHONE等數(shù)碼產(chǎn)品充電，所以?xún)?nèi)置鋰電池要通過(guò)一個(gè)升壓電路經(jīng)穩(wěn)壓后才能支持對(duì)手機(jī)，PSP，IPHONE等數(shù)碼產(chǎn)品的充電。但升壓的話會(huì)牽涉到一個(gè)效率問(wèn)題，比如5000mah的鋰電池經(jīng)70%效率的升壓那就相當(dāng)于只有3500mah的容量電池了，當(dāng)然升壓板效率越高越好，綜合型升壓電路一般做到85%已經(jīng)屬于很高了，因?yàn)橐杀Ｗo(hù)板，指示燈等效率肯定就下降些的，畢竟現(xiàn)在還沒(méi)發(fā)明出超導(dǎo)體電流不要說(shuō)經(jīng)過(guò)IC就算經(jīng)過(guò)電線就有電量損耗，但太低肯定不行。當(dāng)然移動(dòng)電源要對(duì)手機(jī)，PSP，iphone等數(shù)碼產(chǎn)品充電對(duì)電流也有一定的要求，一般1000mah就夠了，因?yàn)楝F(xiàn)在很多智能手機(jī)，iphone，PSP等都支持電腦USB直接取電來(lái)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(dòng)電源升壓電路部分做到1000mah的電流絕對(duì)夠了，除了同時(shí)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(dòng)電源的組成部分中只能算是“小身板”的配件，但你可千萬(wàn)不要小看它（圖9）。就好似相同的發(fā)動(dòng)機(jī)分別被奔馳和奇瑞的車(chē)型所配，但實(shí)際的駕駛性能肯定還是奔馳完勝于奇瑞，這就是汽車(chē)內(nèi)部負(fù)責(zé)動(dòng)力分配和轉(zhuǎn)換的控制系統(tǒng)的功勞，而移動(dòng)電源的電路板就在扮演著這種角色。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，無(wú)論是18650電芯還是鋰聚合物電池，都有一個(gè)安全的充電截止電壓和安全放電截止電壓，以及標(biāo)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(gè)安全可靠的充電管理系統(tǒng)；在給手機(jī)充電（此時(shí)電芯是放電狀態(tài)）時(shí)，將電芯提升到5V的升壓系統(tǒng)。目前市面上絕大多數(shù)移動(dòng)電源的電路板都是由輸入充電控制電路、輸出DC/DC轉(zhuǎn)換電路、電池電量檢測(cè)顯示電路、充電指示電路以及電池保護(hù)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(dòng)電源基本的工作流程：

　　當(dāng)電芯充電時(shí)

　　當(dāng)你給移動(dòng)電源充電時(shí)，輸入充電控制電路就開(kāi)始發(fā)揮功效了。它主要的工作就是根據(jù)電池電壓的變化，對(duì)充電電流進(jìn)行控制，也就是多段式的充電方案。比如：

　　當(dāng)電池電壓＜3V時(shí)，充電電路將進(jìn)行涓流充電，也就是依照100mA的電流對(duì)電芯充電（保護(hù)過(guò)度放電后的電池）；

　　當(dāng)電池電壓＞3V時(shí)，充電電路將切換到恒流充電，用1A（移動(dòng)電源最大的輸入電流）的大電流對(duì)電芯充電；

　　當(dāng)電池電壓≈4.2V時(shí)，充電電路將改為恒壓充電，直至充電電流降到100mA左右時(shí)停止充電。

　　當(dāng)電芯放電時(shí)

　　鋰電池的平均電壓多在3.7V左右，但類(lèi)似手機(jī)、iPad等移動(dòng)設(shè)備的充電電壓均以5V作為標(biāo)準(zhǔn)。因此當(dāng)移動(dòng)電源與其它設(shè)備相連的一瞬間就會(huì)觸發(fā)輸出DC/DC轉(zhuǎn)換電路啟動(dòng)，將電芯在3.0V～4.2V間浮動(dòng)的電壓轉(zhuǎn)換成5V給這些設(shè)備充電。

　　移動(dòng)電源的輸出電流越大，意味著兼容性和通用性越強(qiáng)。比如某些手機(jī)的額定充電電流為1A，但移動(dòng)電源的輸出電流最高只有500mA，此時(shí)充電時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)一倍，而航嘉HKP060的輸出電流可達(dá)2.1A，意味著它可以為iPad等平板電腦進(jìn)行快速充電。需要注意的是，手機(jī)在充電時(shí)會(huì)自己控制輸入的充電電流，比如iPhone的額定充電電流為1A，你用2.1A輸出能力的HKP060給其充電，實(shí)際的充電電流也只有1A而已。