#剁主计划-长沙#说说我们需要一个什么样的移动电源—MI 小米 移动电源 拆解

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现如今似乎大多数人都患有“电量焦虑症”,当手机电量只剩下95%时就开始恐慌了。

所以移动电源几乎成了智能手机的标配。

移动电源从其出现到现在为止,至少已经经过了两代技术更新,现阶段,随着快充功能的加入,目前大部分支持快充技术的移动电源都支持双向快充,即用电源给移动电源充电支持快充和移动电源给手机充电支持快充。

那么,我们应该要如何选购一款合格的移动电源呢?今天,拆开一个小米5000MAH移动电源,从方案开始谈谈移动电源的那些事。

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这是一款小米的上代产品,官方标定5000mAH。我们先稍微了解一下移动电源的参数。在拿到一款移动电源时,首先了解的就是这个电源的容量。mAh就是电池容量的计量单位,实际就是电池中可以释放为外部使用的电子的总数,mAh并不是一个能量单位,它需要乘上当前的电压才是真正的能量。

在这个移动电源上,其实有三个关于容量的数据,3.7V 5000mAH,5.1V 3380mAH,18.1Wh,这三个数据有什么关联呢?从这个移动电源的电芯参数18.1Wh我们可以计算出,18.1Wh/3.7v=4.892Ah=4892mAH,在标准电压3.7V的状态下,这个电池的容量为约5000mAH。5000mAH的容量如果以1000mA也就是1A的电流放电,可以使用5小时,但是,我们的手机充电电压为5.1V,18.1Wh/5.1V=3.549Ah=3459mAH,按照官方标称转换效率大于90%,因此这个移动电源的实际标称容量其实就是3380mAH,也就是说如果手机的充电电流为1000mA也就是1A时,这个移动电源理论上实际上只能用3.38小时。

所以在选购移动电源时,标称容量,实际容量,转换效率这些关键数据一定要弄清楚。

接下来我们看看这个移动电源的方案。

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这是这个小米移动电源所使用的BQ24195充放电管理方案,BQ24195是一个高集成开关模式电池充电管理和系统电源路径管理器件,广泛应用于移动电源、平板电脑,可支持最大4.5A 充电和2.1A 升压,3.7V升5V在2A电流时可以做到90%以上的效率的同时将温度控制在50度以内。这个芯片对开关模式运行效率进行了优化,以减少电池充电时间并延长放电阶段的电池寿命。能自动检测电池电压并通过预充电、恒定电流和恒定电压三个阶段为电池充电,在充电周期的末尾,当充电电流低于在恒定电压阶段中预设定的限值时,充电器自动终止。

TI的BQ24195价格较贵,所以后来紫米自主研发了一块电源管理芯片ZMI P02Q6RB,这块芯片应用在小米和紫米新推出的移动电源上。

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一个10m欧姆配合锂电保护芯片和MOS为移动电源提供保护,这个白色保险丝是整个移动电源的最后一道安全防线了。

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这里的8205B,是作为输出保护使用。

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整个移动电源共使用了四片锂电充电保护MOS 8205。

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R100是一个100毫欧的检流电阻,是输出保护电路的一部分。

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在一些廉价的移动电源上,居然省略了NTC热敏电阻过温保护,这是极不安全和靠谱的做法。

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97F1204SMBN MCU,具有电压及温度检测功能,这里仅用于显示电量。小米前期的移动电源实用的是现代ABOV,这里的ZMB应该是紫米定制的。但是现在的小米和紫米移动电源上,已经换用了紫米自主研发的单片机ZMF 1206USBN。

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ATL锂聚合物电池,ATL是新能源科技有限公司(Amperex Technology Limited)的简称,追根溯源,ATL隶属于日本著名电子器件公司TDK,为外商独资企业,号称国内锂电行业的黄埔军校,全球最大的聚合物电池供应商。

通过对小米移动电源的方案分析可以看出,一个合格的移动电源需要有较高的转换效率,完善的安全保护,优秀的充放电管理方案。但是对于普通用户来说,我们无法去研究判断一个移动电源的电路设计方案,因此在选购移动电源时,更多的是从以下几个方面着手:

实用性

移动电源的主要功能就是为手机、平板等数码产品提供应急充电,对于大多数普通用户来说,一些花俏的功能完全可以不需要。比如太阳能充电,在移动电源的表面安装一块太阳能板,但是单独依靠这么小面积的太阳能板来为移动电源充电,这种效率显然是太低了。比如手机安装APP连接移动电源,这种概念虽然美好,但是我们真的需要随时通过手机APP了解移动电源的充放电数据和电量么?比如带显示屏显示电量和充放电过程的移动电源、可以做热点的移动电源……不可否认,这种功能众多的移动电源有其自身存在的合理性,但是对于普通用户来说,选购一个最纯粹的移动电源就可以了。

便携性

移动电源一定要有一个大原则——便携。以现有的锂电池技术,要想将移动电源的容量做大,体积也自然就会相应的增加,本着够用就好的原则,容量不需要太大,能满足当天使用就可以。日常外出,5000mAH的已经足够应急了,对于手机重度用户,每天有大量时间在手机上玩游戏、上网,10000mAH的也基本上能够应付一天的需求,市面上那些20000mAH的移动电源基本上就是一块板砖了,我们需要每天带着一块板砖出门么?

安全性

移动电源的电芯主要分为液态锂离子电芯以及锂聚合物电芯,目前并没有确切的证据表明锂聚合物电芯一定比液态锂离子电芯更安全,但是锂聚合物电芯在容量、工作电压、充放电循环寿命等方面比液态锂离子电芯都有提升,因此选择时尽量选购采用锂聚合物电芯的移动电源。但是不管用何种电芯,移动电源都要避免高温和低温,尤其是低温会使得负极上嵌套的锂离子会产生离子结晶,直接刺穿隔膜,一般情况下就造成微短路影响使用寿命和性能。

目前国内航空公司的规定是:额定能量小于或等于100Wh可以随身携带上飞机,额定能量大于100Wh、小于或等于160Wh时,需要到值机柜台,经航空公司批准后,方可携带上飞机,超过160Wh的锂电池严禁携带,移动电源的标识牌必须清晰标注容量、额定电压等重要参数,每名旅客携带的移动电源不得超过2个,飞行过程中,全程禁止使用移动电源为设备充电。 


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