隨著便攜式設備復雜功能的增多，消費者需要小巧、輕便、用戶界面友好的設計有較長的電池使用壽命，這種消費偏好使電氣設計工程師陷入了進退兩難的局面，本文介紹了便攜式產品的一種電池管理技術。

    為了方便用戶，新一代便攜式產品中集成了越來越多的功能，例如，無線通信和數據處理功能在手機和pda中的融合，新一代手機不僅可以上網、處理郵件，還集成了拍照等功能；pda廠商則在新推出的pda中集成了無線通信、gps等功能。功能的增多勢必導致系統耗電量的提升，為了滿足更低功耗、更小尺寸的要求，電池管理技術在便攜產品設計中成為至關重要的因素。本文分析了電池供電產品設計中存在的普遍問題。

    圖1：單片熱插拔器件的裸片布局。

    一、合理選擇電池

    終端用戶是否滿意其便攜式設備的設計，在很大程度上取決于電池的性能。電池的關鍵指標當然是電池的使用壽命，表面上看這只是一個簡單的數值，但它卻涉及到許多因素，其中包括：系統負載(滿負荷電流的供電時間，待機模式下的供電時間)、電源效率、系統電源管理、電池類型和充電方式等。這些特性之間的相互影響也會影響終端用戶的感受，一般情況下，當用戶開始注意到電池時，事情就變得比較棘手了！好的產品設計既不需要頻繁更換電池(如電視遙控器)，也不需要頻繁地給電池充電(電動牙刷)，它應使電池從用戶的眼前“消失”掉，避免用戶像關注設備的功能一樣關注電池。

    電池和系統之間的相互制約是設計中常常被忽視的問題，保證電池的容量與系統的需求相吻合非常關鍵。常用的電池類型有：堿性電池、鎳氫電池和鋰離子電池。它們之間是不可互換的，對于絕大多數產品都有一個最佳選擇方案。

    堿性電池

    堿性電池是不可充電電池，但他們具有極低的自放電率和成本，不需要充電器或交流電源插座。對于功耗較低的應用，堿性電池將是一個很好的選擇，但須合理使用，靜態電流或休眠電流都必需很低。設計中一個常見的誤區是：只關注工作效率，而忽視了“關閉”或“休眠”狀態下的電流損耗，即使消耗電池數十微安的電流也會導致電池的頻繁更換。

    可充電電池

    當負載對于堿性電池而言過大時，需選用可充電電池，這對于筆記本電腦、pda和蜂窩電話等便攜式產品已經成為標準模式。可充電電池盡可能少地“打擾”用戶，將對產品的銷售有一定的促進作用，至少不會降低產品的性能。目前，針對便攜產品有兩種常用的可充電電池：鎳氫電池或鋰離子電池。

    鎳氫電池成本比鋰離子電池低，當產品的使用條件對電池而言不安全時，這種選擇將變得很敏感。對于缺少復雜的充電設計的低成本產品，由于鎳氫電池適于完全充滿和完全放電的應用，用于將電能完全耗盡的產品比較適合，如：電動工具。另外一種適合鎳氫電池的應用是直接替代堿性電池，這得益于鎳氫電池具有與堿性電池相同的電壓，電池能量耗盡時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，但需要用戶的頻繁干預。

    許多便攜式產品與上述情況不同，例如：pda、手機需要定期充電，但它們只是偶爾消耗電量。這些產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勢：低自放電率，對于短時間的充電-放電沒有限制。消費者不會意識到“電池管理”問題，簡化了產品使用。

    二、精確檢測電池電量

    電量計量對于在每次使用中不會完全耗盡電量的產品很有用，尤其是數碼相機、手機、pda等產品。數碼相機不是經常使用的產品，因此，用戶很容易忘記給電池充電，而在使用時電量又很重要，如果沒有一個好的電量計，數碼相機就存在隨時沒電的危險，為用戶造成許多遺憾。

    圖2. 單片電池電量計提供更高的性價比

    大多數便攜產品在設計中沒有給電量計留下充足的資金預算，設計者誤認為消費者不會重視這一特性，其實不然。手持系統不斷增加的存儲容量意味著應用程序和用戶文件將被保存在易失型存儲器中。電池在毫無防備的情況下掉電，會造成用戶生成或購買的文件損壞或丟失。一些系統采用輔助電池在主電池斷開時給存