モバイル電源の動作原理と構成

原理

モバイル電源の原理は単純です。 外部電源が見つかると、内蔵バッテリーが事前に充電されます。つまり、入力された電気エネルギーが化学エネルギーの形で事前に保存されます。 必要に応じて、バッテリーはエネルギーを供給し、電気エネルギーを生成します。 必要な電圧を得るために、電圧変換器 (DC DC コンバーター) が使用されます。 出力端子 (通常は USB インターフェイス) は、充電などの目的で必要な機器に電力を出力します。

基本構成

モバイル電源には、エネルギー貯蔵、充電、電源供給の 3 つの基本機能があります。 さまざまなデザイン、用途、便利な操作のニーズを満たすために、安全保護、バッテリー状態の検出、表示などの他の機能が追加されています。

エネルギー貯蔵（バッテリー）

外部電源なしで他のデバイスに電力を供給するために、モバイル電源にはエネルギー貯蔵用のバッテリーが必要です。 ほとんどのモバイル電源は、リチウム イオン電池 (Li イオン) またはリチウム ポリマー電池 (Li PO) を使用します。 一部のモバイル電源には、ニッケル水素電池 (Ni MH) が使用されています。 初期のモバイル電源には、一次電池を使用するものもありました。

リチウム イオン電池 (Li イオン) またはリチウム ポリマー電池 (Li PO) は、重量または体積の点で最高のエネルギー密度、つまり、最も軽くて薄いです。 また、リチウムイオン・イオンポリマー電池は、充放電時の効率が高い（エネルギー・電気の無駄が少ない）。 しかし、価格もこれらのバッテリーの中で最も高く、過充電や過放電はバッテリーに永久的な損傷を与えやすいため、充電と放電を制御するにはより正確な電子回路が必要です。 リチウムイオン/イオンポリマー電池は高温で自然発火するため、安全性と安定性が非常に重要な要件となっています。 過熱を防ぐために、信頼できる安全保護回路が必要です。

リチウム イオン バッテリーにはハード シェルがありますが、リチウム イオン ポリマー バッテリーにはありません。 理論的には、リチウム イオン バッテリーはわずかに重くなります。 ただし、リチウム イオン ポリマー バッテリーにはハード シェルがないため、外観に合わせて特定のサイズを作成するのに便利です。 ただし、リチウム イオン ポリマー バッテリーは、完全に充電された後、わずかに膨張します。 バッテリー内の過度の圧力によって引き起こされる危険を回避するために、設計にスペースを確保する必要があります。