移动电源综合性能测量技术探究

移动电源综合性能测量技术探究

陈桂干

陈桂干

（南京智屯达科技有限公司，江苏南京211100）

摘要：为了对移动电源的综合性能测量技术进行探究，通过对移动电源的外观结构性能、充电使用性能以及安全性能进行仔细分析。详述其各种性能的重要性，以及测量该性能的技术方法。对移动电源的综合性能，以及测量方法的可评估性进行深入探讨。确保经过各项指标的检查，可以提高移动电源的使用效率以及安全性。

关键词：移动电源；综合性能；测量

前言

移动电源是一种集成了供电与充电功能的便携式充电设备。通常采用锂电芯作为储电元件。可以给数码设备如手机等，随时随地进行充电。随着移动设备的增多，人们对移动电源的需求也不断提高。移动电源产业规模以及产量也随之扩大。在更加庞大、高速的生产规模与生产量环境下，各种质量问题随之而来。在当前，相关法律法规并不完善的情况下，对移动电源的质量问题，还不能得到有效的监管。

1结构外观性能

移动电源的结构一般由电路部分（电压转换电路）、电芯部分、以及外壳所组成。电压转换电路部分，由充电电路与升压电路以及IC管理和电路保护装置所构成。

充电电路，将电能以恒定电压与恒定电流状态，向电芯输入。电芯中的电能受到升压电路的作用，在其输出端输出时，提升到额定电压进行输出。对于电量的控制，以及移动电源充、放电开关的控制，由管理控制IC掌控。对移动电源的过放电、过充电情况，及时通过开关及时阻止保护。

电芯是移动电源储能的部分，也是整个移动电源的核心元件。电芯的实质就是电池。根据电解材料的不同，可以将电芯分成液态锂离子电池与聚合物锂电池两种。

移动电源的外观要求表面整洁，没有经过碰撞的痕迹，没有任何机械损伤。移动电源充、放电接口处不能有锈蚀痕迹。产品的外包装应该写有明确的标识，对移动电源的额定输容量、额定输入电流、电压、额定输出电流、电压等标注清晰。移动电源的各个功能区域，要有相应的指示。对于危险操作写明警告。

2充电性能测量指标

移动电源在给移动设备进行充电的过程中，是否能做到充放电电流与电压的曲线平滑，是移动电源技术中最为核心的指标。因为充放电的电压、电流曲线如果不能做到平滑充电的话，则很有可能对被充电的移动设备造成损害。而充放电曲线的检测，需经过第三方权威部门的技术检测，才可以认定。移动电源的应急特性，致使其不可以局限在储电与充电模式之内。在一些特殊情况下，用户的移动设备与移动电源都没有电量时。一些市场上新兴的手摇式移动电源以及太阳能移动电源等，就能发挥其自身优势，为移动电源的应急性提供保障。

2.1输出电压测量

移动电源最基本的参数，就是输出电压。输出电压的过高或者过低，一样会对被充电的移动设备产生损害。因此，输出电压，是测量移动设备电性能的重要指标。实际测量时，在充电设备处于饱和状态之后30分钟，对其用功率计测量空载状态下的电压输出，只要测量出来的输出电压值不超过移动设备额定电压的±5%的话，就认定其输出电压为合格。

2.2常温放电性能

由于当前市场上大部分移动电源都是锂离子电芯或是锂聚合物电芯结构。所以，对使用环境的温度也有要求。使用环境的温度过低或者过高，都会损坏移动电源的锂电芯构造。需要尽量保持在常温下使用移动电源。所以，移动电源的常温放电性能，是实际使用中最为直观、重要的参数。测试的方法，应是在23±2摄氏度的温度环境下，使用额定的电压与电流对移动电源进行充电。充电至电源饱和。等待30分钟后，再以额定的输出电压与电流放电。对移动电源放电的时间进行记录。将放电时间与输出的电流相乘，就是移动电源的输出容量。合格的移动电源，输出容量与额定容量之间应不会相差许多。

2.3输出转换率测量

移动电源的输出转换率，是对移动电源质量好坏进行评定的一个重要参考指标。当前市场上，移动电源的输出转换率大部分处在75%～85%之间。在移动电源内部线路电流的传输损失，可以通过移动电源的发热量直观体会的到。

线损主要与移动电源输出线的长度、粗细有关。线材较长，损耗越大；线材较细，电阻损耗也会越大。因此，选用优质的充电线也很重要。

手机内部电路，在充电时也会损耗一部分电量。从手机充电的发热现象中也可以直观感知。

3安全性测量技术

3.1过放电保护测量

移动电源的过电保护极为重要，当它对移动设备充电时，如果没有过电保护的话，它就会将自身电量全部放掉。对移动电源电芯造成损伤。而过电保护的作用，就是在移动电源放电到一定量时截止放电。使得一部分电量还留存在移动电源中。防止电芯受到损伤。

对电源进行过放电保护测试，应该在其放电停止后，在输出端接上一定量的负载，并使其持续放电一段时间。合格的标准是，24小时之内，移动电源应保持不燃烧、不泄露、电源无破裂现象。

3.2过充电保护测量

锂电芯充电的电压一旦过高，就会造成电芯的负极析锂现象，使得电芯内部短路，造成移动电源膨胀或爆炸等情况。

在移动电源充电饱和的情况下，以移动电源额定输入电压的1.2倍电压，1.0倍电流，持续对移动电源进行充电12个小时。合格标准是移动电源不产生破裂、燃烧、泄漏现象。

3.3移动电源短路保护

如果严格的讲，移动电源的短路保护，应该属于过流保护范畴。因为移动电源判断是否短路，是以电流达到一定设定值与否作为标准的。不同之处在于，这个设定值比起一般的过流保护值要大的太多。

目前，移动电源短路的保护主要有两种方式，一是锂电芯自身的保护方法，二是MCU断开方法。测量电源短路保护，要使电源在充电饱和时，使用0.1Ω的电阻线连接移动电源输出端两极，合格标准为：24小时之内移动电源不产生泄漏、燃烧、开裂等状况。

3.4移动电源发热测量

有电阻就会发热，因为常温环境下不存在超导体，所以移动电源在正常使用过程中，电流在各种元件以及线路中传输会产生损耗。使得一部分电量转化成热。

发热作为电子设备的正常现象，应该保持在一定程度之内。不可以对使用者造成热危险。

对移动电源的发热现象进行测量，应在正常负载与常温环境下，等到移动电源工作温度达到一个稳定值时，对该稳定值进行测量。测量工具一般选用热电偶与数据采集器。测量所得温度，应该低于移动电源外壳材料的发热限值。一般玻璃、陶瓷材料的限值是80摄氏度；金属外壳是70摄氏度。而塑料外壳是95摄氏度。

3.5移动电源防火测量

据江苏省质量技术监督局，发布的关于2014年移动电源产品风险监测质量分析报告，其结果表明，当次进行抽检的60批次移动电源全部不符合防火质量标准。

由于移动电源内部，并没有散热渠道。而锂电池的充电、放电过程都会产生大量的热。在热量不能的到充分有效的散发的情况下，致使移动电源起火的几率大大增加。

据国家相关规定，移动电源外壳的防火材料，应达到V-1级标准。对移动电源防火进行测试，选取电源外壳，将其置于试验火焰之上30秒。随即熄灭火焰，等待一分钟。重复此一步骤，使得试验样品在第二次经火之后，自身不产生燃烧或者燃烧不超过一分钟，且试验样品不能完全烧净。即为合格。

4结语

本文通过对移动电源各项指标的综合分析，对其各项测量技术进行深入探讨，面对当前移动电源市场的各种不规范乱象，提出能够保障使用者使用安全的合格标准。通过将移动电源的各种性能拆分探讨，对充电性能、使用安全性能、环境适应性能等关键性能的测量。为使用者选购移动电源提供一定参考，为厂家生产移动电源提供了一定标准依据。

参考文献：

[1]丁成功，王升鸿．便携式移动电源的研究与设计[J]．伺服控制，2013（04）

[2]刘国信．移动电源问题多亟待行业规范[J]．中国质量万里行,2013（01）

[3]谷建宁，张丽萍，伊陈雪．多功能太阳能移动电源的研制[J]．电子设计工程，2014（13）