電池的合理選擇
電池的關(guān)鍵指標當然是電池的使用壽命。從表面上看,這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的規格,但它卻涉及到了許多因素,其中包括:系統負載(滿(mǎn)負荷電流的供電時(shí)間,部分電路或微安級電流供電時(shí)間)、電源效率、系統電源管理、電池類(lèi)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(huì )增強或減弱最終用戶(hù)的感受。一般情況下,當用戶(hù)開(kāi)始注意到電池的存在時(shí),事情就變得比較棘手!好的產(chǎn)品設計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(dòng)牙刷),使電池從用戶(hù)的眼前“消失”掉。避免用戶(hù)像關(guān)注設備的功能一樣關(guān)注電池。
選擇電池的化學(xué)性質(zhì)
電池和系統之間的相互制約是設計中常常被忽視的問(wèn)題,保證電池的容量與系統的需求相吻合非常關(guān)鍵。常用的電池類(lèi)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,絕大多數產(chǎn)品都有一個(gè)最佳選擇方案。
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調這一點(diǎn)),但他們具有極低的自放電率和成本(無(wú)需充電器或交流電源插座)。對于功耗較低的應用,堿性電池將是一個(gè)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。
設計中一個(gè)常見(jiàn)的誤區是: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,即使從電池消耗數十μA的電流也會(huì )導致電池的頻繁更換?,F在,許多設計中用軟開(kāi)關(guān)替代了機械開(kāi)關(guān)(機械開(kāi)關(guān)可以完全斷開(kāi)電池連接),但是,這一設計誤區與幾年以前相比卻更加普遍了。
當負載對于堿性電池而言過(guò)大時(shí),需選用可充電電池,這對于筆記本電腦、PDA和蜂窩電話(huà)等便攜式產(chǎn)品已經(jīng)成為標準模式??沙潆婋姵匾M可能少地“打擾”用戶(hù),對產(chǎn)品有促進(jìn)作用,至少不會(huì )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。
NiMH電池成本比鋰離子電池低,當產(chǎn)品的正規使用狀況對電池而言不安全時(shí),這種選擇將變得很敏感。這一問(wèn)題對于缺少復雜的充電設計的低成本產(chǎn)品更為重要,因為NiMH電池適于完全充滿(mǎn)和完全放電的過(guò)程。這對于常常會(huì )將電能完全耗盡的產(chǎn)品比較適合,如:電動(dòng)工具。
另外一種適合NiMH電池的應用是替代堿性電池,電池能量耗盡時(shí)即從設備上移出電池,然后由外部充電器給電池充電。這種應用在數碼相機中比較普遍,但需要用戶(hù)的頻繁干預。
許多便攜式產(chǎn)品與上述情況不同,PDA、蜂窩電話(huà)需要定期充電,但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(gè)重要優(yōu)勢:低自放電率,對于短時(shí)間的充-放電沒(méi)有限制。消費者不用考慮“電池管理”問(wèn)題,簡(jiǎn)化了產(chǎn)品使用。
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