如何设计自动切换到备用电池的设备？

有人告诉我，如果使用完多种电池，直到完全耗尽，然后再充电，它们才能发挥最佳作用。

（编辑：在“记忆效应神话”是相当普遍的电池工作得很好，如果他们是“爆满”每一次。）

现在，我以标准方式设计设备：尝试尽可能长时间地使用电池电源，然后在没电时根本无法使用。

如果有一些简单的方法可以实现以下目的，那么我可能会从现在开始使用它：

• 两节独立电池（或更多）
• 一旦开始使用一块电池，请继续使用直到电池完全耗尽， 达到制造商建议的最低电压。
• 当“使用中”的电池完全没电时，请切换为使用下一个电池。大概您使用了类似于“在5V电源之间切换？”的某种技术。题。
• 切换到最后一块电池后，进入某种低功率模式，这样它仍然可以在“翻盖模式”下做重要的事情，但是会通知用户尽快将其插入充电器。
• 插入充电器后，返回到标准模式-但如果在电池充满电之前已与充电器断开连接，请返回到li行模式。
• （可选）插入充电器时，请仅对耗尽的电池充电，并保持其充满电量；单独使用一块“使用中”的电池。
• （可选）跟踪最近一次完全耗尽时可以从每个特定电池中提取多少总能量。使用该数字（可能使用Peukert定律修改）可以对未来的运行时间给出极其准确的估计。

为什么不是所有设备都这样做？

• 手机：第一节电池：说话像疯了似的。上一次电池：仅紧急呼叫。
• 笔记本电脑：最后一块电池：调低到适合查找静态文档的慢速
• 手持GPS：最后一块电池：尝试通过减少屏幕更新次数，调暗背光等来减少能耗。

为什么不是所有设备都使用此功能？它增加了成本和复杂性。他们还有其他不做某事的原因吗？

认真地说，我想说有很多选择和实现。拥有两个相等的电池没有多大意义，因此通常第二个用于应急电源或应急电源。例如，您的PC上有一块RAM，可在主板上留有电池，以备不时之需。笔记本电脑通常会发出“电池电量不足”警告，这时欢迎您尽量降低功耗。

我认为您的说法是：“电池在完全耗尽然后再充电之前，要用完才最有效。” 有点宽。镍基（NiCd，在较小程度上为NiMH）化学物质更是如此。锂离子电池不会遭受此存储问题。实际上，如果避免深度放电，它们的寿命会延长。请参阅BatteryUniversity.com上的此页面以供参考。

有两个选项可在您自己的设备中执行更智能的电源管理。

最简单的是电源上的ORing二极管。如果您想要的只是可热插拔的电源，并且您的输入还有一点余地，则可以将备用电池连接到二极管的阳极，并将阴极连接到主电池。当主电池的电压下降到比备用电池低0.7V时（或已卸下），另一只电池将跳动。请注意备用电池的泄漏电流，否则可能会使它充电过度。

或者，您可以使用TPS110等电源多路复用器IC 。这样，您就可以独立于输入电压（或者，如果愿意，可以独立地）选择输入，而不必始终使用较高的电源。

最后，凌力尔特公司将其所谓的“ PowerPath”控制器整合到其电池充电IC中。我使用了他们的LTC4011，它可以在电池和外部电源之间无缝转换，并在用完外部电源的同时为电池充电。

镍镉电池是臭名昭著的电池，如果不定期循环，它们可能会产生“记忆”效应。

新型锂离子可充电电池被认为不受记忆效应的影响。实际上，最好不要完全放电（存储在完全放电状态会缩短寿命），因此大多数电子设备进入“死亡”状态，同时它们仍可以监视能量但拒绝进入高功率状态。

许多设备，包括笔记本电脑，都可以通过充电器的电量计数器和电池电压非常准确地监视电池状态。这允许上述所有行为，而无需重复的充电电路和电池，也无需增加成本。

将电池完全放电对所有电池都是不利的（好吧，也许不是锂氢电池，但是如果您的笔记本电脑装有这些电池，您仍然知道自己在做什么）。

由于不幸的设计决定的融合，这种做法起源于NiCad电池。NiCad如果未完全循环则释放容量的常识是错误的。
基本上，NiCad电池的浅循环会导致放电曲线下降，从而导致许多使用NiCad的电子设备错误地将电池报告为空。注意，电池的容量没有显着减小，电池电压仅被少量降低。NiCad放电曲线的主要部分非常平坦的事实导致总电池电压的微小变化，从而导致电池“充电状态”读数发生较大变化。

请注意，记忆效应仅发生在镍镉电池上，实际上从未出现在任何其他细胞化学物质中。电池类型的混合以及所有电池都相同的天真的假设导致人们相信所有电池都需要定期循环。

将电池视为能够存储和释放一定量的能量，而不是能够承受一定数量的循环可能更准确。无论这个能量释放500半周期或1000四分之一周期在很大程度上是不相关的（增加的排放将实际的深度降低电池的总能量整体能力，虽然不显著，除非电池放电完全）。

制造商的状态是您应该对设备的电池完全放电并重新充电，这仅是在说明这一点，以便内部电池电量测量电子设备可以正确地进行自我校准。基本上，随着时间的流逝，充电状态的测量值会因电池充电和放电效率的微小变化而漂移（基本上是积分器）。一个完整的周期可以使电子设备准确地测量电池容量，而无需猜测电池状况。如果没有完全循环，电池测量电子设备会错误地报告电池状态，这一事实导致了“记忆效应”神话的坚持。电池实际上没有更换，电子设备仅报告了错误的充电状态。

据我所知，逐渐减少电子设备电池寿命的最大原因是时间。实际上，无论是否使用锂电池，其保质期都为几年。适当的存储方法可以延长其保质期，但是无论您以何种方式使用它们，它们都会随着时间的流逝而衰减。

实际上，深循环锂实际上对他们不利。除非必须这样做，否则不要这样做（尝试将SOC保持在20％以上）。

注意：我跳过了一些事情，例如nicads中晶须生长的问题。请参阅下面有关NiCad的链接以获取更多信息。

请参阅：
http : //en.wikipedia.org/wiki/Memory_effect
http://en.wikipedia.org/wiki/Nicad