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    移动电源的设计

    8/1/2014 9:12:00 PM      点击:983

    一、设计目的、意义和必要性

    假如我们出去办公的时候,突然手机没电了,然后有客户或者老师打电话来了,在这个时候我们的移动电源就能派上用场。是一种非常好用而且携带方便的生活用品。所以移动电源对我们来说也是有所帮助的,而且我很早以前就想去设计这个电路了。所应可以说是意向所归,天意如此。

    二、设计目标

    设计一个1A容量移动电源

    三、主要设计开发内容

    设计一个移动电源,要求容量大,外表美观,能充、能放,且充

    放电便利,携带方便。因而,选取锂电池、控制电路是关键。

    四、项目创新点及拟解决的关键技术问题

    1、移动电源是由三个部分组成,电芯部分、电路部分和外壳部分。

    2、移动电源本身就是一个储电,升压,充电管理的系统。电芯部分负责储电,其电压通常在4.2V以下,而数码产品的输入电压是5V,因此,向外输出电能时,需要由电路部分的升压系统把电芯的低电压升到5V,这样才可以给数码产品进行充电。

    3、电芯是移动电源的核心部分,也就是移动电源的电量储存器,其实也是由电池组成。市面上常见的电芯分为两种,一种是钢铝壳电芯,一种是软包装电芯。


    4、钢壳电芯以18650电芯最为典型,其技术各方面都比较成熟。18650电芯是直径为18mm,高度为65mm的圆柱型电池,其容量通常在2000-3000mAh之间。市面上大部分移动电源里使用的18650电芯都是采用钴酸锂为正极材料的电芯,其单节标称电压为3.7V,充电电压为4.2V。这种电芯相较于以前的镍氢、镍镉电池电量容量更大,寿命也更长,充放电的循环次数可达到500次以上,而且安全系数更高,无毒且环保。软包装电芯是一种在结构上采用铝塑软包装的锂离子电芯,它比金属外壳的电芯更安全,工作时不会出现高危的安全隐患。

    5、其电量密度高,厚度更小,重量更轻,而容量却很大,很多手机电池也是采用聚合物电芯制成。其内阻小,甚至低于35mΩ,极大的减少了电池的自耗电,使得电量的利用率更高。另外,其形状可以定制,根据外壳的外观量身定做,很多外观小巧的移动电源都是采用软包装电芯。

    五、移动电源设计图

     

    工作原理:锂电的电压在2.7-4.2V 之间,电压随着电量的下降而下降。而2.7-4.2V的电压是不能直接给其它数码产品充电的,因为数码产品的锂电电压也是2.7-4.2V,同电位的电压之间是不能给其他数码产品充电的。所以移动电源向外输出电能是必须要有升压系统,把2.7-4.2V 的锂电电压升压到5V,然后再把电池的直流电通过电源转换系统转换成交流电,这样就可以给其它数码产品充电了。同理,移动电源电压下降时,也可以给移动电源中的锂电池充电。

    六、项目使用要求:以5000mAh移动电源为例:实际输出容量=(移动电源容量5000mAhx3.7Vx转化率85%)/5V=3145mAh。充电管理系统:目前国内充电管理系统比较成熟,智能IC监控整个充电过程。主流管理IC 有PT4056,PX40等。充电时间5000maH 大约8小时。过快充对电池的寿命有不良影响。

     七、项目进度安排

     项目进度三个月完成             

    八、预期的经济、社会效益分析及成果应用、产业化衔接情况

     产品制作成本低,

    项目投资充足,

    经济效益好,

    成果所带来的利益高。


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