什么是電源管理？

電源管理是指如何將電源有效分配給系統(tǒng)的不同組件。 一個(gè)好的電源管理系統(tǒng)有三大特點(diǎn)：1.系統(tǒng)功耗低；2.系統(tǒng)熱穩(wěn)定性好；3.系統(tǒng)電源噪聲小，EMC性能優(yōu)越。

電源種類有蓄電池、開關(guān)電源、線性電源。其中，蓄電池包括干電池、鉛酸電池、鋰電池；開關(guān)電源包括DC/DC、AC/DC；線性電源包括集成線性穩(wěn)壓器、桌面式線性電源。

蓄電池之 干電池

干電池屬于化學(xué)電源中的原電池，或者稱為一次電池。因?yàn)檫@種化學(xué)電源裝置其電解質(zhì)是一種不能流動(dòng)的糊狀物，所以叫做干電池，這是相對(duì)于具有可流動(dòng)電解質(zhì)的電池說的。常見的有普通鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、鎂-錳干電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化Hg電池、鋅-氧化銀電池、鋰-錳電池等。

由于干電池屬于一次性使用，成本相對(duì)較高；并且不管是普通的鋅錳電池還是堿性電池，其內(nèi)阻都比較大（通常在 0.5~10 歐姆級(jí)別） ，因此當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，電壓下降很厲害，無法實(shí)現(xiàn)大電流連續(xù)工作。

蓄電池之 鉛酸電池

鉛酸蓄電池是一種具有一百多年應(yīng)用歷史的蓄電池。鉛酸電池的工作原理是：電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會(huì)產(chǎn)生 2V 的電力，這是根據(jù)鉛蓄電池原理，經(jīng)由充放電，則陰陽極及電解液即會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生電流。

鉛酸蓄電池*的特點(diǎn)是價(jià)格較低，支持 20C 以上的大電流放電（20C 意味著 10Ah 的電池可以達(dá)到 10*20=200A 的放電電流） ，對(duì)過充電的耐受強(qiáng)，技術(shù)成熟，可靠性相對(duì)較高，沒有記憶效應(yīng)，充放電控制容易。但壽命較低（充放電循環(huán)通常不超過 500 次） ，質(zhì)量大，維護(hù)較困難，是一種優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都很突出的電池。

鉛酸蓄電池突出的優(yōu)點(diǎn)是大電流放電能力、沒有記憶效應(yīng)，可靠性高；突出的缺點(diǎn)是質(zhì)量大，維護(hù)困難。為了解決由于電解液需要補(bǔ)充、維護(hù)困難的問題，人們開發(fā)了免維護(hù)鉛酸蓄電池。 ?

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蓄電池之鎳氫/鎳鉻電池

鎳鉻電池是最早應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備的電池種類，它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡單等優(yōu)勢(shì)。但其最致命的缺點(diǎn)是，在充放電過程中如果處理不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”，使得電池容量和使用壽命大大縮短。

所謂“記憶效應(yīng)”就是電池在充電前，電池的電量沒有被完全放盡，久而久之將會(huì)引起電池容量的降低，在電池充放電的過程中（放電較為明顯），會(huì)在電池極板上產(chǎn)生微小氣泡，日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。

市場上能買到的鎳氫電池有多種型號(hào)，有圓柱型和方型兩種，其原理和結(jié)構(gòu)類似，但圓柱型較為普遍，具有 AAA（七號(hào)） 、AA（五號(hào)） 、2/3AA、4/3AA、B、C、D 型不同尺寸和不同容量的電池。這些電池的標(biāo)稱電壓都是 1.2V。

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蓄電池之鋰離子/聚合物電池

鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了普遍應(yīng)用——現(xiàn)在的許多數(shù)碼設(shè)備都采用了鋰離子電池作電源，盡管其價(jià)格相對(duì)來說比較貴．鋰離子電池與鎳氫電池相比，重量較鎳氫輕 30～40%，能量比卻高出 60％。電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5～2 倍，充放電次數(shù)可達(dá) 500 次以上，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應(yīng)”，不含有毒物質(zhì)。

鋰離子電池的安全性：相對(duì)于鉛酸蓄電池、鎳氫電池等具備抗過充、過放電能力的電池，鋰離子電池的充放電必須嚴(yán)格小心。鋰電池具有嚴(yán)格的放電底限電壓，通常為?2.5V，如果低于此電壓繼續(xù)放電，將嚴(yán)重影響電池的容量，甚至對(duì)電池造成不可恢復(fù)的損壞；另一方面，電池單元的充電截止電壓必須限制在?4.2V?左右，如果過充，鋰離子電池將會(huì)過熱、漏氣甚至發(fā)生猛烈的爆炸。因此，通常在使用鋰離子電池組的時(shí)候必須配備專門的過充電、過放電保護(hù)電路。

平衡充電：先恒流后恒壓方式充電，保證100％充滿電，由于是電池組串聯(lián)，所以充電時(shí)不可能保證別串聯(lián)的電池每個(gè)都能發(fā)揮*的能力。因而分別單獨(dú)充電。

蓄電池之優(yōu)缺點(diǎn)比較：

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關(guān)于電池壽命：

常有人問電池壽命多少年，其實(shí)多少年問法不嚴(yán)謹(jǐn)。 比如3個(gè)人用同樣的電池電動(dòng)車用，一個(gè)買菜用，一天10公里，一個(gè)上下班用，一天50公里，一個(gè)跑外賣用上午100公里再次充電下午100公里，那肯定會(huì)有差異。

電池比較準(zhǔn)確的壽命是循環(huán)壽命，循環(huán)的意思是電池充滿到用完算一個(gè)循環(huán)，比如你只充電一半就用，用完就是半個(gè)循環(huán)，比如充滿只用一半就充電了也算半個(gè)循環(huán)。充電一次不代表循環(huán)一次，充電次數(shù)和壽命也沒有關(guān)系，所以沒有必要為了減少充電次數(shù)用完才充電，鉛酸電池循環(huán)壽命是300次，全新三元聚合物鋰電池循環(huán)壽命1000次，全新磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命2000次衰減80%，全新比亞迪磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命2500次衰減80%，也就是說磷酸鐵鋰壽命是鉛酸電池壽命的7倍以上，鋰電池不像鉛酸電池，鋰電池沒有記憶效應(yīng)，淺充淺放才是*。

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（文章整理：道達(dá)清潔研究院）