電池行業迎接數字時代

2019-11-03 09:59:07

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供稿：網友

劉前

　　電池是新世紀電子業發展的動力，它廣泛用于蜂窩電話、無線電通訊設備、計算機、外圍設備、多媒體播放設備等各個領域。目前先進的電池及電池組已趨向小型化、數字化、智能化、環保化，電池組內沒有電池保護電路、設有數字顯示屏顯示其容量，并出現了新的化學配方，改進了生產方式，開發了“智能”電池技術，研制出了新型的電池測量儀器。盡管如此，消費的電池仍須依賴針對性能和評估的功能測試。國內電池種類有氫鎳、鎘鎳、鋰離子電池，主要品牌有力神電池（天津力神）、青鳥華光鋰離子電池（濰坊）、佳力電池（廣東佳力）、和平電池（天津和平海灣）、三普電池（沈陽中遼三普）等。

　　一、充電器種類及技術現狀

　　目前，先進的充電器已實現數字化、智能化，充電器的各種操作均由微處理器完成，能夠實現電池種類判斷、根據用戶要求選擇充電電流、多種充滿判定方式、多種保護措施、電池的充電容量顯示、多路電池同時或順序充電、電池充滿的聲光提示等功能。充電方式可以是恒流、恒流恒壓并輔以下拉負脈沖的方式，可以增加電池的維護功能，通過對電池的維護提高電池的壽命，并且可以作為交流配器直接給移動電子設備供電。國內充電器種類有手機電池充電器、攝像機電池充電器、電動自動車電池充電器。

　　二、電池和充電器的數字化

　　近年來，不用電網直接供電的移動電子設備發展很快，它們有別于過去的臺式電子設備，可由電池供電進行工作。它們擺脫了需要電網電源線的束縛，使用戶可以方便的攜帶并隨時使用。但是移動電子設備的發展是與電池技術的發展分不開的。一方面，移動通信、移動辦公、移動娛樂產品有了長足的進步，移動通信手機和其他移動通信終端、筆記本電腦、個人數字助理、攝像機、數碼相機等產品日益普及，藍牙技術的應用等等，客觀上需要大容量、免維護、使用方便、價格低廉的電池。另一方面，電池技術也從免維護鉛酸電池、鎳鎘電池向鎳氫電池、鋰離子電池發展，其能量體積比、能量重量比不斷增大，使輕便小巧的移動電子設備避免了不得不配用龐大笨重的電池所面臨的尷尬，為它們“移動化”提供了可能。移動電子設備省去了引線帶來的不便，但同時也斷開了與電網的聯系，其供電只能由電池完成。雖然各ＩＣ公司、電子設備的設計生產企業都竭力發展低能耗產品，但復雜的功能、友好的人機界面與其它電子設備的通訊等功能使得其功耗不可能很低，也就是對電池的容量有一定的要求，其電池供電時間或者說一次充電后的使用時間是一個很重要的指標。移動電子設備就其本身功能而言發展得很快，目前絕大多數已數字化、智能化、內部的控制電路或多或少地由ＣＰＵ芯片完成。但是它的供電部分就顯得非常原始，一般情況下僅僅是將一個電池提供的直流電給電子設備，而電池自身的特性、狀態等參數均無法向電子設備提供，即使是電池可以提供本身的狀態等參數，但參數內容、與電子設備的通訊接口協調也是不統一。這一狀況對移動電子設備設計生產廠商和為基配套的電池及充電器生產廠商都產生負面影響。

　　對于電子設備設計生產企業，在設計移動電子設備時要么不得不放棄對電池的監控，不去理會諸如電池還能持續使用多久、電池的溫度如何、電池的壽命情況等等重要參數，要么由移動電子設備的設計人員獨立開發一套電池管理系統，包括電子設備內容的電池參數選擇、通訊方案、電池內部電路、電池的充電方案，這樣便增加設計成本的周期。

　　對于電池和充電器生產企業，在生產電池，特別是組合池和充電器時，不得不為不同的電子設備廠商配以不同的電池接口和電路，產品型號繁雜，不利于規模化生產。

　　因此，為移動電子設備配套的電池或電池組應數字化，應擬制一個公開的電池數字化協議。這種協議將綜合考慮移動電子設備設計生產廠商、電池生產廠商和充電設備生產廠商的特點和要求。

　　首先，對于移動電子設備的設計生產廠商，他們設計的設備一般都是數字化的，其設備內部有計算機芯片、微處理器芯片，數字信號的通訊控制能力強。只要電池有數字化的接口，設備與電池之間的通訊、控制均可由該設備完成，有些甚至可以不增加硬件成本，僅增加一些程序就能方便地將電池各種參數讀取并顯示給用戶。可見，只要有統一的協議，電子設備設計公司就可以以此為依據設計功率部分，節省了大量供電部分的設計工作，縮短了設計周期。另外，由于電池接口是標準化的，電子設備生產廠商還可以選擇不同的電池供應商以期得到最好的服務和價格。

　　其次，對于電池生產企業，由于電池生產的主要基礎知識在電化學方面，電子電路方面的人才和經驗相對薄弱，為不同用戶分別設計不同的數字化電池有一定困難。如果有統一的數字化協議，則自行開發或委托其他公司開發數字化電池，投入少、見效快，同時也成為電池產品提高了附加值。

　　第三，對于充電器生產廠商，其產品主要是將電網電壓變成可用于充電的電源，控制電池的充電和停止充電，給出充電器的工作狀態、電池的狀態等顯示。目前，先進的充電器已實現數字化、智能化，充電器的各種操作均由微處理器完成，能夠實現電池種類判斷、根據用戶要求選擇充電電流、多種充滿判定方式、多種保護措施、電池的充電容量顯示、多路電池同時或順序充電、電池充滿的聲光提示等功能，充電方式可以是恒流、恒流恒壓并輔以下拉負脈沖的方式，可以增加電池的維護功能，通過對電池的維護提高電池的壽命，并且可以用為交流適配器直接給移動電子設備供電。統一的電池數字化協議將有助于他們減少產品品種，相對提高產量，降低產品售價。

　　總之，統一的電池數字化協議將使各有關廠商受益，在市場上實現多贏的局面。

----《通信世界報》