如何選擇合適的電池
便攜式設(shè)備的設(shè)計(jì),很大程度上取決于電池的性能。
電池的關(guān)鍵指標(biāo)當(dāng)然是電池的使用壽命。從表面上看,這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)格,但它卻涉及到了許多因素,其中包括:系統(tǒng)負(fù)載(滿負(fù)荷電流的供電時(shí)間,部分電路或微安級(jí)電流供電時(shí)間)、電源效率、系統(tǒng)電源管理、電池類型和充電方式。
除了特殊的重要性之外,這些特性之間的相互影響還會(huì)增強(qiáng)或減弱最終用戶的感受。一般情況下,當(dāng)用戶開始注意到電池的存在時(shí),事情就變得比較棘手!好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)既不需要頻繁地更換電池(如電視遙控器),也不需要頻繁地給電池充電(電動(dòng)牙刷),使電池從用戶的眼前“消失”掉。避免用戶像關(guān)注設(shè)備的功能一樣關(guān)注電池。
選擇電池的化學(xué)性質(zhì)
電池和系統(tǒng)之間的相互制約是設(shè)計(jì)中常常被忽視的問(wèn)題,保證電池的容量與系統(tǒng)的需求相吻合非常關(guān)鍵。常用的電池類型有:堿性電池、鎳氫電池(NiMH)和鋰離子電池。它們之間是不可互換的,絕大多數(shù)產(chǎn)品都有一個(gè)最佳選擇方案。
堿性電池
堿性電池是不可充電電池(近期的晚間電池廣告中也一再?gòu)?qiáng)調(diào)這一點(diǎn)),但他們具有極低的自放電率和成本(無(wú)需充電器或交流電源插座)。對(duì)于功耗較低的應(yīng)用,堿性電池將是一個(gè)很好的選擇,但須合理使用,靜態(tài)電流或休眠電流都必需很低。
設(shè)計(jì)中一個(gè)常見(jiàn)的誤區(qū)是:只關(guān)注工作效率,而忽視了“關(guān)閉”或“休眠”狀態(tài)下的電流損耗,即使從電池消耗數(shù)十μA的電流也會(huì)導(dǎo)致電池的頻繁更換?,F(xiàn)在,許多設(shè)計(jì)中用軟開關(guān)替代了機(jī)械開關(guān)(機(jī)械開關(guān)可以完全斷開電池連接),但是,這一設(shè)計(jì)誤區(qū)與幾年以前相比卻更加普遍了。
可充電電池
當(dāng)負(fù)載對(duì)于堿性電池而言過(guò)大時(shí),需選用可充電電池,這對(duì)于筆記本電腦、PDA和蜂窩電話等便攜式產(chǎn)品已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)模式??沙潆婋姵匾M可能少地“打擾”用戶,對(duì)產(chǎn)品有促進(jìn)作用,至少不會(huì)降低產(chǎn)品的性能。
有兩種可充電電池的選擇:鎳氫電池或鋰離子電池。手機(jī)鋰電池充電器電路
NiMH電池成本比鋰離子電池低,當(dāng)產(chǎn)品的正規(guī)使用狀況對(duì)電池而言不安全時(shí),這種選擇將變得很敏感。這一問(wèn)題對(duì)于缺少?gòu)?fù)雜的充電設(shè)計(jì)的低成本產(chǎn)品更為重要,因?yàn)镹iMH電池適于完全充滿和完全放電的過(guò)程。這對(duì)于常常會(huì)將電能完全耗盡的產(chǎn)品比較適合,如:電動(dòng)工具。
另外一種適合NiMH電池的應(yīng)用是替代堿性電池,電池能量耗盡時(shí)即從設(shè)備上移出電池,然后由外部充電器給電池充電。這種應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)中比較普遍,但需要用戶的頻繁干預(yù)。
許多便攜式產(chǎn)品與上述情況不同,PDA、蜂窩電話需要定期充電,但它們只是偶爾消耗電量。這些產(chǎn)品最好選用鋰離子電池,除了重量密度外,這種電池還具有兩個(gè)重要優(yōu)勢(shì):低自放電率,對(duì)于短時(shí)間的充-放電沒(méi)有限制。消費(fèi)者不用考慮“電池管理”問(wèn)題,簡(jiǎn)化了產(chǎn)品使用。
評(píng)論