電池(battery)指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間。隨著科技的進(jìn)步，電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽(yáng)能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢(shì)、容量、比能量和電阻。電池基電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

電池基系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在蜂窩電話、PDA游戲機(jī)、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域。這些系統(tǒng)需要有效的電源管理以便使設(shè)備尺寸和電池壽命最佳化。

電池基電源管理系統(tǒng)包括電池和為系統(tǒng)提供電源的穩(wěn)壓電路。主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)包括：

性能和充電時(shí)間間隔指標(biāo)，要通過(guò)有效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使電池尺寸最小、重量最輕。

在寬輸入電壓范圍內(nèi)提供合適的穩(wěn)定輸出電壓，在電池電壓下降時(shí)電池基系統(tǒng)能正常地工作。

要求電源管理系統(tǒng)減小印刷電路板大小。

功率管理系統(tǒng)最小熱耗，應(yīng)消除復(fù)雜的熱管理，熱管理會(huì)增加重量和成本。

電源管理系統(tǒng)最佳化的電路布線，應(yīng)避免電磁干擾。

高可靠性的電源管理系統(tǒng)。

電池選擇為了滿足上述的設(shè)計(jì)目標(biāo)，電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)從電池開(kāi)始。電池類型有一次電池(或非重新充電電池)和可重新充電電池。

一些流行的可重新充電電池包括：

鎳鎘(NiCd)電池具有壽命長(zhǎng)，高放電率和價(jià)格便宜。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單的充電特性，能經(jīng)受多次充電/放電。

鎳氫(NiMH)電池：與NiCd電池比具有較高能量密度，但是要以降低壽命為代價(jià)，其能量密度比NiCd高30%~40%。NiMH儲(chǔ)存效應(yīng)比較小。充電時(shí)，NiMH采用更復(fù)雜的充電算法并消耗一些熱量，因此，所需的充電時(shí)間比NiCd長(zhǎng)。

鋰離子(Li-ion)電池：具有高能量密度而且重量輕。當(dāng)今鋰電池以單位重量的最大電化學(xué)勢(shì)能和最高能量密度而處于電池的中心位置。鋰離子電池是安全的，它在充電和放電時(shí)能提供一定的安全措施。其能量密度是標(biāo)準(zhǔn)NiCd電池的2倍。另外，它具有高容量，其負(fù)載特性是相當(dāng)好的，放電特性類似于NiCd。它相當(dāng)高的電池電壓(2.7~4.2V)使得很多Li-ion電池組只有一個(gè)電池組成。壽命為300充電/放電周期，在500周期為50%容量。然而，Li-ion電池需要保護(hù)電路，保護(hù)電路在充電期間限制每個(gè)電池的峰值電壓，并阻止放電時(shí)電壓下降太低。保護(hù)電路不僅限制最大充電和放電電流，而且監(jiān)控電池溫度。在處理和測(cè)試Li-ion電池時(shí)應(yīng)小心短路、過(guò)充電、壓碎、敲擊、損壞、穿入、反向極性、暴露在高溫或折開(kāi)電池。

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