Kas tunnete energiapankasid hästi

Kaasaskantav toitepank koosneb tavaliselt kestast + aku + vooluringist.

Kest on tavaliselt plast või metall, mis muudab PowerBanki ilusa välimuse, kaitse jne.

Ahelatahvlit kasutatakse peamiselt pinge, voolu juhtimise, sisend- ja väljundjuhtimise ning muude funktsioonide realiseerimiseks.
Akud on energiapankade kõige kulukam komponent. Kaks kõige tavalisemat on 18650 akud ja polümeerpatareid.
* Akuelementi

Praegused mobiilse võimsusega akud kasutavad tavaliselt liitium-ioonakusid, kuid jõudlus on erinev ja see on välimusest täiesti nähtamatu ning üldisi spetsifikatsioone ei saa kajastada.

1. Aku materjalid
Liitium-ioonakusid saab erinevate kasutatavate elektrolüütide materjalide kohaselt jagada vedelateks liitium-ioonpatareideks (LIB) ja polümeeride liitium-ioonakuks (Lip). Neis kahes kasutatud positiivsed ja negatiivsed materjalid on samad. Positiivne elektroodimaterjal sisaldab kolme materjali: liitiumkoobaltoksiid, nikkel koobalt mangaan ja liitiumraudne fosfaat. Negatiivne elektrood on grafiit ja aku tööpõhimõte on sama.

2. elektrolüüt
Peamine erinevus liitium-ioonakude vahel on erinevus elektrolüütide vahel. Vedelad liitium-ioonakud kasutavad vedelaid elektrolüüte, polümeeri liitium-ioonakud aga selle asemel kasutavad tahkeid polümeer-elektrolüüte. See polümeer võib olla "kuivas olekus" või "kolloidses olekus". Praegu kasutatakse enamikku polümeergeeli elektrolüüte.

① Liitiumkoobaltoksiid (LICOO2)
Liitiumkoobaltoksiidi tuntakse tavaliselt kui vedelat liitium-ioonaku ja selle tavalised kujundid on 18650 ja ruudukujuline. 18650 aku on silindriline aku läbimõõduga 18 mm ja kõrgus 65 mm (see näeb välja nagu nr 5 aku laienenud versioon) ja seda kasutatakse laialdaselt sülearvutiakudes. Kuna see ühildub sülearvuti akudega, kasutab enam kui 60% turul olevatest mobiilsetest allikatest nüüd 18650 aku.

② Nikkelkoobaltanngaan (Linacomno2)
Nickel-Cobalt-mangaanlased, tuntud ka kui kolmekomponentsed materjalid (Linacomno2), on polümeeri liitium-ioonaku tüüp ja selle tavaline vorm on ruudukujuline pehme paki kuju. Pange tähele, et liitiumkoobaltoksiidi saab teha ka ruudukujuliseks, kuid pärast vormimist on see raske ja seda saab eristada, kui seda oma kätega näpistades.
Nutitelefonide populaarsuse tõttu on kolmekomponentsed materjalid viimase kahe aasta jooksul kiiresti arenenud ja neid kasutatakse üha enam valdkondades. See kasutab toorainena nikli soola, koobaltisoola ja mangaani soola ning nikli, koobalti ja mangaani suhet saab reguleerida vastavalt tegelikele vajadustele.
Võrreldes liitiumkoobaltoksiidi akudega, on positiivse elektroodi korral kõrgema materjaliga aku kõrgem ohutus ja sellel on suurem kasutusaega kui liitiumkoobaltoksiidil, jõudes 500 tsükli kasutusele.

Peamised eelised: mitmekesine maht, väga lai kasutusala, seda pole kerge plahvatada ja kõrge ohutustegur.

Peamised puudused: kõrge hind, keskkonnareostus pärast loobumist, nõrga laadimine ja jõudluse täitmine kõrge vooluga.

③Liitium raudfosfaat (LifePo4)
Liitiumraudse fosfaadi teaduslik nimi on ferroelektriline. Suurim erinevus kahte eelmise aku tüübi vahel on see, et aku positiivsele elektroodile lisatakse raud. Liitiumi raud on alles viimastel aastatel alanud. See on suure potentsiaaliga materjal. Selle ohutuse jõudlust ja tsükli eluiga ei saa võrrelda teiste materjalidega. Need on ka võimsusakude olulisemad tehnilised näitajad. Tsükli laadimis- ja tühjendamise eluiga on kuni 2000 korda ning üherakuline aku ei põle ega plahvata, kui ülekoormuspinge on 30 V.
Liitiumi rauast fosfaadi katoodmaterjalist valmistatud suure mahutavusega aku on hõlpsamini kasutatav, et rahuldada elektrisõidukite sagedase laadimise ja tühjendamise vajadusi ning sellel on mittetoksiliste, mittesalustavate, heade ohutuse jõudlus, lai toorainet, madala hinnaga ja pika eluea eelised. See on ideaalne katoodimaterjal uue põlvkonna liitium-ioonpatareide jaoks.
Praegu kasutatakse ferroelektrikuid peamiselt suure mahutavusega elektribusside, signaali alusjaama energiahoidlate ja suuremahuliste UPS-i rakenduste jaoks. Nende hulgas on mobiilne võimsus ja AA akud just hakanud testima vett ja masstoodangut, mis paneb ferroelektrikud järk-järgult kasutama keskmisi ja suure võimsusega UPSS-i ja väikeseid energiasakuid. , Kasutatakse laialdaselt muru tulesid ja elektrilisi tööriistu.

Peamised eelised: 2000 tsüklit, mis on kasutusaja, kõrge praegune laeng ja tühjenemine, madal sisene vastupidavus, madal soojuse genereerimine, ohutus, keskkonnakaitse ja mittetoksiline.

Peamised puudused: hind on kallis, digitaalset tootevaldkonda pole veel suures mahus kasutatud ja tarbijate teadlikkus on madal.

* Ringkonnalaud

Lisaks akule on väga oluline ka mobiilse toiteallika vooluahela. Laetavate akude puhul on spetsifikatsioonil ohutu laengu piirpinge ja ohutu tühjenemispinge ning kalibreeritud nimiväärtusega maksimaalne töövool. Mobiilse toiteallika kujundus peab esmalt polümeeri aku ohutult laadima, kuna aku hind on suhteliselt kõrge ning süsteemi ohutuks ja usaldusväärseks toimimiseks peab olema olemas laadimishaldussüsteem. Kui kaasaskantav seade tuleb laadida, tühjendatakse polümeeri aku väljapoole. Kuna kaasaskantava seadme sisendpinge on 5 V, on olemas 5 V võimendussüsteem. Sõltumata sellest, kas tegemist on laadimishaldussüsteemi või võimendussüsteemiga, on selle varustamiseks vajalik vooluahela, seega määrab mobiilse toiteallika sisemise vooluahela kujundus toote luureandmete.

Pärast seda, kui meedia paljastab suure hulga ohutusõnnetusi, on mobiilse võimsuse ohutuse jõudlus muutunud oluliseks teguriks, mida inimesed peavad. Seetõttu peaksid insenerid mobiilsidetoodete kujundamisel kulutama rohkem jõupingutusi moodulite kaitsmisel. Milliseid kaitsemooduleid see hõlmab toote siseküljega?

1. ülekulukaitse

Liitiumaku aku ülelaadimise kaitse realiseeritakse, kasutades pinge tuvastamiseks toitehalduskiipi, ja kiip on võrdlusseadme olekus (mobiiltelefoni liitiumaku aku on tavaliselt 3,5 V). Kui võrdlus tõuseb aeglaselt, kui see tõuseb VSS-VDD disaini väärtuseni, on pinge praegusel ajal kaitseülesande väljalülituspinge ja välise juhtimisahela kontrollitakse ülemäärase kaitse saavutamiseks, väljastades madala või kõrge taseme loogilise suhte kaudu. Kui pinge langeb aeglaselt, määrake VSS-VDD pinge väärtus võrdlusväärtuse võtmiseks. Kui viide tuvastab, et see on seadistusest madalam, on ülelaadimise kaitse vabastamine loogiline suhe.

2. Liigne tühjenduskaitse

Üleravimiskaitsepinge viitab madalaimale pingele, mis kaitseb aku tühjenemise ajal. Kui tühjendus jõuab selle pingepunkti, katkestab kaitseahel vooluringi, et saavutada aku kaitsmise eesmärk. Vastavalt aku kestvuse ja tühjendussügavuse ning aku pinge ja tühjenduse ja sügavuse vahelise seose vahelisele seosele koos seadme tegeliku koormusega määrake aku tühjenemise pinge ja kavandage aku tühjenemise kaitseahel.

3. Lühi vooluahela kaitse
Lühis vooluahela põhjustatud silmuse vool on tavaliselt rohkem kui 10 -kordne töövool ja ülevoolukaitse tuleb lükata umbes kümnete millisekundite võrra. Kümned kordi otsese lühise põhjustatud nimivool mõjutavad ka aku jõudlust kümnete millisekundite piires. Olemasolev kaitsemeetod on PPTC -meetod, mis katkestab vooluringi voolu tekitatud soojuse abil ja nõuab ka millisekundite reageerimisaega ja suurendab samal ajal ahela impedantsi. Seal on ka lühise integreeritud laastud, mis on pühendatud akupakkidele. Sellel kiibil on kitsas rakendusala ja kõrge hind.

4. PTC Sissejuhatus

PTC -positiivset temperatuuri koefitsienti termistorit nimetatakse ka polülülitiks, polümeeride ümberasustatavaks kaitseks (polümeeri ümberasustatav kaitsme). Polümeeri ümberasustatav kaitse koosneb polümeeri maatriksist ja süsiniku mustadest osakestest, mis muudavad selle juhtivaks. Kuna polümeeri ümberasustatav kaitse on juht, voolab vool sellest läbi. Kui ülevool voolab läbi polümeeri ümberasustatava kaitsme, põhjustab genereeritud kuumus (I2R) selle laienemise. Selle tulemusel eralduvad süsiniku mustad osakesed ja polümeeri ümberasustatava kaitsme vastupidavus suureneb. See soodustab polümeeri ümberasustatavat kaitset, et genereerida soojust kiiremini, laiendada rohkem ja suurendada takistust veelgi. Kui temperatuur ulatub 125 kraadi, muutub takistus märkimisväärselt, nii et vool väheneb märkimisväärselt. Sel ajal piisab polümeeri ümberasustatava kaitsme kaudu voolavast väikesest voolust, et hoida seda sellel temperatuuril ja kõrge takistuse olekus. Kui tõrge on puhastatud, kahaneb polümeeri ümberasustatav kaitsme algse kujuga süsiniku mustade osakeste uuesti ühendamiseks, vähendades seeläbi resistentsust määratud hoidmisvoolu tasemele.

5. Muud kaitseahelad jne.

* Peamine kiip vooluringil

1. liitiumaaku haldamine IC
Praegu on kodumaine laadimisjuhtimissüsteem suhteliselt küps ja intelligentne IC jälgib kogu laadimisprotsessi ning täidab liitiumaku kolmeastmelise laadimisfunktsiooni eellaadimise, konstantse voolu ja konstantse pinge. Tavajuhtimine IC

2.mcu
PCB tahvli intelligentne juhtimissüsteem takistab seadme kahjustamise korral laadimise ajal ebastabiilset voolu ja pinge mõju; See suudab kontrollida toote laadimist ja tühjenemist ning tagada laengukaitse, tühjenemise kaitse, temperatuuri kaitse, lekkekaitse, ülekoormuse kaitse, lühise kaitse jne. Mitme kaitsega muudab toote jõudluse turvalisemaks ja stabiilsemaks ning tootel endal on pikem tööiga, vältides samas ka mobiiltelefoni kahjustuste tekitamist; MCU võib vältida ka energiakaotust, kui väljundit ei võeta. See lahendab kasutaja mured; See tunneb automaatselt ära mobiiltelefone ja mitmesuguseid digitaalseid tooteid, toetab nutitelefonide ja erinevate kaubamärkide erinevate tahvelarvutite laadimist ning ühildub teiste digitaalsete elektroonikatoodete laadimisega USB 5V sisendiga.

3. SMD Boost IC
Mobiilse toiteaku pinge on 3,7 V ja väljundpinge on 5. 0 v. Võimsus tuleb väljastada revaktsiahela kaudu. Suurendamise protsessis kaob osa vooluringi soojuse tõttu, nii et tegeliku väljundvõimsuse ja aku väljundvõimsuse vahel on teatav erinevus. Nende kahe suhet nimetatakse mobiilse toiteallika teisenduskiiruseks. Praegu varieerub kodumaise tehnoloogia muundamise efektiivsus, tavaliselt vahemikus 75-85%. Mõned võimsad tootjad võtavad kasutusele kõrgema hinnaga lahendusi ning uurivad ja arendavad sõltumatult vooluringide kujundamist. Tegelik konversioonimäär võib ulatuda enam kui 90%-ni. Muidugi, tehnoloogia arendamise korral tõuseb see konversioonimäär üha kõrgemale. Samuti on seeriaga 8.4v ühendatud kaks aku ja seejärel kasutuselevõtu meetod. Tõhusus võib ulatuda umbes 95%-ni, kuid aku südamiku konsistents on kõrge ja ohutus on suhteliselt madal. Kui see ebaõnnestub, on kasutaja mobiiltelefoni ja muid digitaalseid seadmeid lihtne põletada. Toode, nii vähe tootjaid kasutavad seda.

Mobiilse energiasüsteemi müüjad kiirendavad kõrge vooluga alalisvoolu sissetoomist direktiivvoolu (DC-DC) muunduritele. Pidades eesmärgiks tohututele mobiilse energia turuvõimalustele, on sellised energiatarnijad nagu ZHA Energy, Yuanxiang, O2Micro, MPS, Richtek ja Zhixin hakanud arendama või käivitama kõrge vooluga DC-DC muundurid, et aidata süsteemi tootjatel arendada laadimiskiirust kiiremaid mobiilseid energiatooteid.