【知識】多種電池的合理選擇
毋庸置疑,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,這只是一個簡單的規(guī)格,但是它卻涉及到了許多因素,其中包括:系統(tǒng)負(fù)載(滿負(fù)荷電流的供電時間,部分電路或微安級電流供電時間)、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,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)品都會有一個最佳選擇方案。
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強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)),但他們具有極低的自放電率和成本(無需充電器或交流電源插座)。對于功耗較低的應(yīng)用,堿性電池將是一個很好的選擇,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)中一個常見的誤區(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的電流也會導(dǎo)致電池的頻繁更換。現(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)載對于堿性電池而言過大時,需選用可充電電池,這對于手機(jī)、筆記本電腦、PDA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,對產(chǎn)品有促進(jìn)作用,至少不會降低產(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。
鎳氫電池(NiMH)成本比鋰離子電池低,當(dāng)產(chǎn)品的正規(guī)使用狀況對電池而言不安全時,這種選擇將變得很敏感。這一問題對于缺少復(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程。這對于常常會將電能完全耗盡的產(chǎn)品比較適合,如:電動工具。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、手機(jī)、筆記本、移動電源、應(yīng)急啟動電源等需要定期充電,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重要優(yōu)勢:低自放電率,對于短時間的充、放電沒有限制。消費(fèi)者不用考慮“電池管理”問題,簡化了產(chǎn)品使用。
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