עקרון עבודה והרכב של ספק כוח נייד
Oct 13, 2022
עִקָרוֹן
העיקרון של ספק הכוח הנייד הוא פשוט. כאשר ניתן למצוא ספק כוח חיצוני, הסוללה המובנית נטענת מראש, כלומר, האנרגיה החשמלית הנכנסת מאוחסנת מראש בצורה של אנרגיה כימית. בעת הצורך, הסוללה מספקת אנרגיה ומייצרת אנרגיה חשמלית. ממיר המתח (ממיר DC DC) משמש להשגת המתח הנדרש. מסוף היציאה (בדרך כלל ממשק USB) מוציא את הכוח לציוד הנדרש לטעינה או למטרות אחרות.
הרכב בסיסי
לספק הכוח הנייד שלוש פונקציות בסיסיות, כולל אחסון אנרגיה, טעינה ואספקת חשמל. פונקציות נוספות, כגון הגנת בטיחות, זיהוי מצב סוללה ותצוגה, מתווספות כדי לענות על הצרכים של עיצובים שונים, שימושים ותפעול נוח.
אחסון אנרגיה (סוללה)
על מנת להפעיל מכשירים אחרים ללא ספק כוח חיצוני, ספק הכוח הנייד זקוק לסוללות לאחסון אנרגיה. רוב ספקי הכוח הניידים משתמשים בסוללות ליתיום יון (Li ion) או סוללות ליתיום פולימר (Li PO). מספר קטן של ספקי כוח ניידים משתמשים בסוללות ניקל מתכת הידריד (Ni MH). בימים הראשונים, כמה ספקי כוח ניידים השתמשו בסוללות ראשיות.
לסוללת ליתיום יון (Li ion) או סוללת ליתיום פולימר (Li PO) יש את צפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר מבחינת משקל או נפח, כלומר הקלה והדקה ביותר. בנוסף, לסוללת הליתיום יון/יון פולימר יש יעילות גבוהה במהלך טעינה ופריקה (פחות אנרגיה/חשמל מבוזבזים). אבל המחיר הוא גם הגבוה ביותר מבין הסוללות הללו, ומכיוון שטעינת יתר או פריקת יתר עלולה לגרום בקלות לנזק קבוע למצבר, נדרש מעגל אלקטרוני מדויק יותר כדי לשלוט בטעינה ובפריקה. מכיוון שסוללות ליתיום יון/יון פולימר יתלקחו מעצמן בטמפרטורות גבוהות, בטיחות ויציבות הפכו לדרישות חשובות ביותר. דרושים מעגלי הגנה בטיחותיים אמינים למניעת התחממות יתר.
לסוללת הליתיום יון יש מעטפת קשיחה, ואילו לסוללת הליתיום יון פולימר אין. בתיאוריה, סוללת הליתיום יון תהיה מעט כבדה יותר. עם זאת, לסוללת הליתיום יון פולימר אין מעטפת קשיחה, מה שנוח לעשות בגודל מסוים שיתאים למראה. עם זאת, סוללת הליתיום יון פולימר תתרחב מעט לאחר טעינה מלאה. יש צורך לשמור מקום בתכנון כדי למנוע סכנה הנגרמת מלחץ מופרז בסוללה.