我有一个电池组，希望用作通勤自行车上所有电池供电组件的电源。

我的背包中包括10个串联的1.2V电池：

{[+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -]}  
|                                                  |
└--------------------- 12 V -----------------------┘

问题是我的某些设备使用（2）节AA电池工作，有些使用（4），而另一些则需要12V。我想做的是：

• 将所有设备连接到一个通用包装中，从而无需使用单个电池，并简化了充电
• 采用坚固的设计，耐振动和耐候
• 对低安培数的组件使用适当的设计
• 以几乎100％的效率提供所有组件
• 易于维护（即定期识别和更换坏电池）

从我能找到的所有研究中，似乎有两种常见的解决方案：

1）添加现成的电子DC-DC转换器以分别将电压降至6V和3V，并接受转换效率低下的问题。

2）在特定点拼接系列以创建三个电路。

{[+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -][+ -]} 
|         |              |                         |
└- 2.4 V -┘              |                         |
|                        |                         |
└-------- 6 V -----------┘                         |
|                                                  |
└--------------------- 12 V -----------------------┘

3）第三种选择是只承受额外的重量。分别独立地为每个组件供电，并根据需要对电池进行充电/更换。

这些选项中的每一个都有其缺点。但是＃2似乎是最有前途的。最明显的问题是电池组中电池之间的负载分布不均匀。如果我能克服这个问题，那么我认为我们有一个成功的解决方案。

所以我的问题是这样的：

使用巧妙的布线和最少的电子设备，是否可以从同一组NiMH可充电电池中提供三种不同的电压？

评论，建议和想法都受到赞赏。

到目前为止，我的最佳猜测是：

• 结合了计时器和继电器，基本上构成了一个双刀五掷开关，它将每分钟左右循环通过每对电池，从而提供稳定的2.4v流
• 结合了计时器和继电器，基本上构成了一个双刀双掷开关，每分钟左右会循环通过一半的电池，从而提供稳定的6v电流
• 像往常一样将所有12v设备连接到电池组

不幸的是，我被困在继电器上，以及如何连接计时器以使继电器跳闸，同时保持三个独立的电路。我也想保持紧凑。除了电池组外，还需要一个鞋盒大小的电路板。理想情况下，我想将所有东西都装进Pelican 1010防水盒中。

起初，我以为我可以只用二极管并以大质量连接所有部件，但是经过一些较早的测试后，我放弃了这种选择。看起来二极管变得非常热，这当然意味着它们正在耗散大量本应传递给组件的能量。

我考虑过的另一个选择是稳压二极管稳压器。这将与低电流应用和最少的电子设备很好地配对，但是不幸的是，它还存在转换效率低的问题。

作为记录，我的组件是：

+---------------------------+---------+--------------+-------+  
| component                 | voltage | usage        | draw  |  
+---------------------------+---------+--------------+-------+  
| tail light                | 3V      | night time   |  25mA |  
| headlight                 | 6V      | night time   | 250mA |  
| cycling computer          | 3V      | always       |   1mA |  
| turn signals (automotive) | 12V     | intermittent |  55mA |  
+---------------------------+---------+--------------+-------+  

好消息是，由于所有这些设备都是电池供电的，因此它们可以承受电池化学成分的正常电压波动。

未来计划：
6v集线器-发电机充电系统

每个电压都应使用DC-DC转换器或专用电池组。

请勿使用电池组的中间点。这导致电池中的电荷水平不同。结果，您将在首先放电的电池上获得反电压，这将损坏电池，甚至可能损坏设备。

下面的示意图显示了这一点。

当电池中的一个售卖电完全放电从而没有跨接电压时，就会出现反向电压。如果其他电池继续供电，电流仍将流过，从而用负电压为死电池“充电”。

以这种方式连接到死电池的负载获得反极性的电源电压，因此可能会死亡。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

最佳选择（如果您不想使用其他额定电压的设备），我认为是直接提供功能最强大的设备（6V大灯），并对所有其他设备使用升压/降压转换器。

词干过什么Vovanium建议，看看一些被称为一个电压倍增，或charge-pump。我进行了快速搜索，发现似乎适合您的应用的集成电路封装-特别是低静态电流（110uA）和转换效率（98％）。数据表指示该特定IC的最大输出电流为45mA，因此您必须找到可以提供更多电流的器件，但我只是想让您知道该选项。

当然，这些都是DC-DC转换器，因此本质上是相同的。对于您的应用程序，升压（电荷泵）和降压（斩波器）可能同样容易。

这些转换器中可能只有几个可以做到。您可以根据需要将6V升压至12V，将6V降压至3V。这些设备的数据手册中写道，这些器件可以提供高达20W的功率。