不僅是便攜式娛樂(lè )設備和手持產(chǎn)品采用電池供電應用，此類(lèi)應用在綠色產(chǎn)品中也有用武之地，例如光伏（PhotoVoltaic，PV）應用和電動(dòng)車(chē)（ElectricalVehicle，EV）等。隨著(zhù)電池在人們的日常生活中日益普及，選擇何種電池和低功耗設計方案，已成為電池供電產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能否取得成功的關(guān)鍵。由于當今半導體技術(shù)的發(fā)展比電池技術(shù)更加迅速，電源管理設計是使用戶(hù)深切感受到產(chǎn)品優(yōu)劣的關(guān)鍵所在。
除了安全性、成本和尺寸外，將電池的運行時(shí)間最大化并延長(cháng)其使用壽命，對于電池供電應用的系統設計來(lái)說(shuō)也是極其重要的。隨著(zhù)用于驅動(dòng)便攜式應用的電池技術(shù)不斷增多，需要選擇合適的方法來(lái)對可充電電池進(jìn)行放電和充電。本文首先回顧適用于便攜式應用的一般電池策略，然后將討論采用當今集成解決方案的電源管理和電池管理電路設計。

主要的電池技術(shù)
電池技術(shù)可簡(jiǎn)單地分為兩類(lèi)：不可充電型和可充電型。不可充電電池在使用一次后即廢棄，稱(chēng)為一次性電池。堿性電池是最常見(jiàn)的家用一次性電池。市面上也有堿性可充電電池，但不在本文的討論范圍內。典型堿性電池具有大約1.5V至1.65V的浮動(dòng)電壓，標稱(chēng)電壓為1.2V，壽命結束時(shí)的電壓為大約0.9V。單節堿性電池壽命結束時(shí)的電壓可低至0.7V－0.8V，具體取決于負載電流。表1展示了一些常見(jiàn)的堿性電池配置。某些應用可采用多種配置，具體取決于產(chǎn)品外形、系統要求、可用解決方案和功耗預算。
例如，某種無(wú)線(xiàn)光電鼠標解決方案的工作電壓范圍是1.8V至3.2V。該鼠標使用2節串聯(lián)配置的堿性電池便可正常工作，無(wú)需附加穩壓電源。如果需要極其緊湊的鼠標設計，則2節AA/AAA堿性電池可能不適用。在這種情況下，可使用單節AA/AAA堿性電池來(lái)減少所占空間，但需要用升壓轉換器將電壓升至1.8V。

表1：堿性電池配置的比較
可充電電池被認為是二次電池，每次使用后都可將電量盡可能恢復到原始狀態(tài)，直至電池壽命結束。本文將以鋰離子電池（Li-Ion）、鋰聚合物電池（Li-Poly）和鎳氫電池（NiMH）為例進(jìn)行說(shuō)明。鎳氫電池是很好的堿性電池替代品，因為其外形和工作電壓范圍與堿性電池類(lèi)似。傳統鎳氫電池的一個(gè)缺點(diǎn)是自放電率高（每月約20%，如表2所示），但有一家領(lǐng)先的電池制造商已克服了這一難關(guān)，其推出的鎳氫電池系列在生產(chǎn)12個(gè)月后仍可保持至少85%的電容量�；謴玩嚉潆姵氐碾娏坑泻�(jiǎn)單且低成本的解決方案，但采用雙重截止充電方法（通過(guò)充電電流和工作環(huán)境來(lái)指定）的嵌入式充電器將獲得最優(yōu)性能。雙重截止充電方法結合了溫度隨時(shí)間升高和電壓隨時(shí)間降低（或不變）的特性。

表2：電池化學(xué)性能的比較
鋰離子電池目前被認為是成熟的電池技術(shù)，已廣泛應用于移動(dòng)電話(huà)和汽車(chē)等領(lǐng)域，因為與十年前相比，其生產(chǎn)成本更低且性能更好。在設計多節電池系統時(shí)，單節標稱(chēng)電壓為3.6V的電池具有巨大優(yōu)勢，可減少2/3的電池節數。鋰離子電池在質(zhì)量和體積上的高能量密度使其適用于多種便攜式應用，例如個(gè)人媒體播放器或無(wú)線(xiàn)藍牙（Bluetooth）耳機。但是，需要提供保護電路，以將鋰離子電池可能導致的危險（例如過(guò)充或過(guò)熱）降至最低限度。鋰離子電池的使用壽命相對較長(cháng)（可充電500－1,000次），如果每天都對電池充電，在1至2年后才需要更換。設計合理的鋰離子電池電源管理系統將延長(cháng)電池使用壽命，并提高整個(gè)系統的可靠性。

電池供電應用中的集成電路（IC）
除了系統的主芯片組（如果含有的話(huà)）外，現代電池系統設計通常至少含有以下集成電路（integrated circuit，IC）中的一種：
1. 電源管理單元（Power Management Unit，PMU）
2. 單片機單元（Microcontroller Unit，MCU）
3. 電池管理單元（Battery Management Unit，BMU）