移动电源又名充电宝、随意充。早 2004 年深圳有少数厂家生产,以外销为主,销往欧、美、日等;国内一直较为冷清,随着苹果手机的热卖,国内近几年开始升温,尤其 2011 年下半年新涉足移动电源的逐渐趋旺。
目前市场品牌多而杂乱,群雄逐鹿;智多星、品胜、羽愽、电小二、万拓、海纳通、倍斯特等等。
爱尔马移动电源
乐意移动电源
移动电源一种集储电、供电和充电功能于一体的便携电池充电器。可以给手机、平板电脑、相机等数码设备随时随地充电或待机供电
数码产品充电参数要求
既然能给很多的数码设备充电 , 我们先了解一下数码产品充电的一些要求和充电时的参数
数码设备 | 电压 | 充电电流 | 电流过低时 | 电流过高 | 原因 |
苹果平板电脑 | 5V | 2000MA | 不充电 | 不识别断开 | 充电管理IC保护 |
苹果手机 | 5V | 1000MA | 不充电 | 不识别断开 | 充电管理IC保护 |
三星手机 | 5V | 800MA | 不充电 | 充电很发热 | 具备快冲管理 |
诺基亚N95 | 5V | 700MA | 充电很慢 | 充电很发热 | 具备快冲管理 |
诺基亚9110 | 5V | 300MA | 不识别断开 | 不识别断开 | 充电管理IC保护 |
小米手机 | 5V | 800MA | 充电很慢 | 充电很发热 | 宽电流峰值限制 |
MP3 | 5V | 500MA | 充电很慢 | 电池烧毁 | 宽电流峰值限制 |
MP4 | 5V | 1000MA | 充电很慢 | 充电很发热 | 宽电流峰值限制 |
从以上数据不难看出,不同的设备有不同的电流要求,并且不按要求参数给设备充电是很危险的,甚至会出现损害设备。
移动电源基本参数
充电器一般都是按产品要求,原装定制的电流和电压就是根据产品需求制定,在数码产品需要另行购买充电器时,必须严格按要求参数购买,不然会照成设备损坏。
充电器图片 | 电压 | 器标准电流 | 参考价格 ( 无CCC ) | 3C产品 |
5V | 500 | 3元 | 7元 | |
5V | 1000 | 5元 | 10元 |
通过上面两个表格不难看出
数码设备充电电流有明显的区别
标准的充电器输出电压和输出电流是恒定的。
问题:你见过可以输出两种不同电流的充电器吗?
答:移动电源可以为不同的数码产品充。
优质移动电源必须具备的特点
1、输出电压恒定
由于锂离子电池容量发生变化时,其输出断电压随之变动。 ( 无电2.7满电4.2 )
移动电源不管在内部电池是否满电,都必须控制输出断电压恒定在5V.
2、智能电流识别
给不同数码产品充电,由于被冲电数码设备输出电流需求不同,所以移动电源必须具备智能电流识别。
智能电流控制
如果移动电源像普通充电器一样,不能对电流控制,结果是总会把一类数码充坏,甚至会造成产品燃烧和爆炸。
过流保护
输入过压自动保护
输入过流制动保护
市场上移动电源电路设计分类
1、直通板
这类移动电源,电路及其简单,就简单的将电池电压3 . 7V升至5V.没有任何的保护电路。价格及其低廉,无单片机(IC)输出电流一般都在500MA左右
识别这类移动电源,但移动电源电池容量发生变化时,输出端电压(5V)会有明显变化。
容易发生冲坏数码设备。电压纹波教大,兼容性差
2、单片机板
具备输出5V恒压。电流按标准输出,不能大范围自动调整输出电流。输出电流由被充电设备电源管理控制。兼容性相对较差,目前被大量使用。
3、智能板
输出电压恒定、智能电流识别、智能电流控制、过流保护
分类 | 电器原理 | 电压 | 电流 | 特点 |
直通板 | 简单的DC/DC | 不稳定 | 电池容量变化时输出电压会变化,空载时输出电压会超出5V | |
单片机板 | 单片机控制,限制电压和电流 | 稳定 | 稳定 | 输出电流由被充电设备限流电路控制 转化效率不高 |
智能板 | 智能控制 | 稳定 | 智能 | 智能 |
移动电源的组成
1、外壳:主要影响产品的外观、体积、和手感
2、PCBA(电子线路):主要工作单元、影响产品通用性、稳定性、使用安全
3、转接线:转接线多少,直接影响产品的实用性
4、电池:容量大小、内阻大小、循环使用次数、循环衰减都影响价格
5、包装:影响产品运输、储存、展示
移动电源外壳分类
材质:塑胶,1.5到4元之间
塑胶+镜片:镜片比较贵有进口和国产之分
铝型材:模具比较便宜
不绣钢
金属压铸:相对较贵
外壳表面工艺:
塑胶 素材、电镀、亮油、表面UV、ML
金属 喷油、氧化、电镀、喷沙
由于技术要求不一样,外壳成本会有区别,外壳成本在2元到15元之间
PCBA
PCBA是移动电源的,是移动电源好坏的关键。
PCBA必须具备的几个能力
输出能力(对数码产品充电的能力)
输出 | 对产品影响 | 行业内情况 | |
恒压 | 5V 电压不能± 0.5V | 电压不稳定,会烧坏设备。匹配设备少,不兼容 | 直通板电压,纹波较大 |
恒流一般用大功率电阻或负载仪测试电流 | 电流。指移动电源的负载能力,也是鉴别移动电源优列的主要标准 | 电流输出时,电压不能低于 4.8V,低于 4.8 产品兼容性不强 | 多数带负载能力有待验证 |
过压 低压 | 电池无电时。输出端不能保证 5V 时,将自动断开 | ||
过流保护 | 当电流大于设定电流时,会自动断开并关闭移动电源,比如输出线短路。 | 过流不保护,在输出短短路时会损坏移动电源,甚至会燃烧 | 部分无过流保护 |
自动匹配 | 对输出端电压和电流的综合检测, | 影响产品的兼容性 | 价格昂贵,使用较少 |
满电检测 | 采用模拟采样方式,判定被充电设备电池容量情况,并根据情况调整输出电流或关闭电源 | 次电路设计不合理,会造成,充不满手机或手机满电还继续充电损坏手机 | |
电量检测和显示 | 有多个电路方式提供数据驱动电池电量显示灯。 | 显示电量、和模拟显示电量 | |
电池保护 | 电池保护电压有3个等级 2.7 2.85 3V | 电池保护电路设计直接影响电池寿命。也会影响电量输出 |
输入(对移动电源充电)
过压保护 | 高电压时断开保护 | 应为移动电源被充电时,充电器会有参数的不确定性, | |
过流限制 | 限制输入电流 | 防止损坏电路 | |
输入电流自动匹配 | 调整输入电流和电池充电电流匹配 |
根据电路设计,移动电源按 PCBA设计方式大致分为3类
直通板:纹波大、电流小、价格便宜
单片机板:输出电压稳定、
输出电流大小不同时价格有差异
智能板:价格昂贵,输出稳定
移动电源转接线
分类:
分类方式 | 类别 | 特点 | 价格 | |
连接方式 | 数据传输线 | 充电、数据传输 | 贵 | 5 芯线 |
充电线 | 只充电 | 相对便宜 | 2 芯线 | |
转接头表面材质和成型 | 镀镍 | |||
镀银 | ||||
转接头结构 | 上下盖结构 | 组装容易 | 便宜 | 容易坏 |
一体成型 | 注塑成型生产效率低 | 贵 | 不易损坏, | |
转接线材质 | 铁线 | 内阻大 | 便宜 | |
铜包钢 | 内阻大偏硬 | 便宜 | ||
纯铜 | 柔软,阻抗小 | 价格昂贵 | ||
长度 | 长 | 贵 | ||
短 | 便宜 |
转接线材质不同,价格有很大的差异。
电池
电池分类
电池材分类 | 外型和体积 | 容量 | 循环次数 | 衰减 | 内阻 |
聚合物锂电 | 可以任意尺寸 | 跟体积有关 | 500 次衰减到 80% | 使用一个循环后容量和原容量有差异 | |
18650 锂电 | 直径 18 长 65MM 标准圆形 | 固定容量居多。 2200 2400 2600 | 300 次衰减 80% | ||
AAA镍氢电池 | 可以任意尺寸 | 干电池居多 |
电池的每一个参数都 是和价格有关,一个电池在相同容量的情况下,参数有差异都会导致成本有成倍的区别。
常用的有聚合物锂电、18650 锂电、AAA镍氢电池。
电池容量的计算方式:体积( L*W*H)* 比重 0.11 (0.11 是常规)
聚合物锂离子电池:标准电压3.7V,形状较多,可定制,具有容量大、性能稳定、体积和形状任意变化、一般为软包形态。
根据锂离子电池所用电解质材料不同,
锂离子电池可以分为液态锂离子电池,简称为 LIB) 和聚合物锂离子电池 (polymer lithium ion battery, 简称为 LIP) 两大类。
聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池的工作原理也基本一致。
它们的主要区别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是 " 干态 " 的,也可以是 " 胶态 " 的,目前大部分采用聚合物胶体电解质
18650 锂电:直径18MM 长度65MM圆柱型电池。标准电压3.7V,具有体积小,容量大。容量一般有3个等级 2200mA2400mA2600mA
AAA镍氢电池:标准电压 1.2V .容量相对较小。应该广泛,家用电器,玩家的等。 也就是常见的干电池
移动电源一般是 SUB 接口充放电(也有其它接口)。用于给手机充电的,移动电源的电压一般为 5V(输入和输出),快充的输出电流为 1 A,慢充的输出电流为 500mA;用于给笔记本充电的电压一般应在 9~12V;移动电源容量有 1700mA,1900mA,2200m A,3600mA,4000mA,4400mA,5000mA,6000mA,8000mA,9600mA等;
聚合物相比 18650 铝壳的更安全
1、相同容量的移动电源,你的价格差别怎么这么大?
A、移动电源目前属于新产品,国家还没有严格的相关文件来约束这类产品。
B、电池容量表示正确为 按输出电压计算。以3.7v/5000mah 移动电源应该是,5V/3700Mah.我们在表述容量是没有加上电压,所以怎么叫都是对的。
移动电源电芯容量 | 正确叫法 | 常规叫法 | 也可以叫 |
3.7V/5000Mah | 5V/3700mAh | 5000MA | 3V/6160maH |
C、市场有很大一部分容量有很大范围的虚标,3000 冒充 5000 从而造成价格差异
影响移动电源的重要几个指标:
1、电流;2、电压;3、转化率;4、温度。
常见问题解答
转化效率的计算
转换效率是指电源实际输出的功率和实际消耗的功率之比。由于电源工作时会发热,所以会浪费一部分功率,这个比值肯定会低于 100%
常规我们所说的移动电源转化效率,是指移动电源 PCBA在在工作中输入功率和输出功率的比值
不是消费者理解:电池是3.7V/5000MA能给3.7V/1200MA手机充 2 次。转化效率就是 1200*2/5000=48%
使用移动电源产品,还需注意几个问题
A、给 IPAD 或三星平板电脑充电必须选择有 5v/2A输出的移动电源,使用 2A以下输出的移动电源会导致充不满和充电后使用时间短的问题 , 且须在关机状态下充电,否则可能无法进行充电。
b、移动电源的输出电压须在 5±0.5V 的范围内,否则不能给某些品牌手机充电;
C、中转接头一定要匹配,移动电源产品的使用原理是通过 USB 连接线给数码设备充电的,连接线带 USB 接口的一端连接移动电源产品,而另一端接数码设备,因此另一端的接口就必须跟数码设备的接口一致,否则无法充电 另外 USB 线内阻不能过大,超出正常标准会造成充电时间过长甚至充电失败。
d、移动电源应处于干燥环境中。雨水、湿气和各种液体或水分会腐蚀电子元件和线路。
e、移动电源不能存放在高温处。高温将缩短电子装置的寿命、损坏电池并使某些塑料老化。
f、不能用粗暴的使用方式扔掷、敲击移动电源。粗暴的使用方式可能会损坏内部电路板及精密机械。
g、尽量避免在寒冷的室外或低温下使用。一般的锂电的工作温度为 0-55 摄氏度。温度过低会使电池工作不稳定,放电不充分。
h、移动电源一般为标准 USB 口。给移动电源充电时,请选择质量可靠的充电器。质量太差的 USB 充电器,无过流保护。充电过程中可能会对移动电源造成损坏。
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