Ventaja de la serie frente a la batería paralela en el producto de mano

La decisión de utilizar una entrada de voltaje particular no se toma necesariamente en el voltaje de alimentación principal usado en un aparato.
Considere su pregunta alrededor de la computadora portátil ASUS:

Su entrada es de 19 V; un voltaje de alimentación de computadora portátil bastante estándar, pero no es probable que se utilice para nada relacionado con el cálculo interno o periférico.

A 19 V y 45 W, puede esperar aproximadamente 2.3 A de corriente de línea máxima.
@ 12 V, que ascendería a alrededor de 3.75 A.
@ 5 V ... 9 A.
@ 3.7 V (1 voltaje de celda) ... 12 A.
La pérdida de voltaje sería más crítica en los cables y conectores a voltajes más bajos, lo que hace que el diseño general sea mucho más desafiante. También es mucho más difícil diseñar un cargador de batería interno, ya que ahora tiene que separar la entrada / batería a la misma tensión con FET para permitir que un cargador SM funcione.

Internamente, ni siquiera pueden cargar las baterías a plena corriente cuando la computadora portátil está encendida al mismo tiempo para controlar la disipación de energía dentro de la carcasa y la magnitud actual en la línea de suministro de entrada. Puede ver en las especificaciones que el lado de cálculo / visualización de la computadora portátil es de solo 5 -7 W, dependiendo del uso de la pantalla (resolución / brillo). La batería en el ASUS es probablemente una batería de 4 celdas de 14.8 V con administración de capacidad activa pero sin balance de celdas. No lo veo especificado, pero supongo aproximadamente 1 a 2 horas de tiempo de carga máximo para la batería en, por ejemplo, 2C.

La mayoría de los diseños de referencia de Intel se basan en una fuente de 12 V (elementos de cómputo de nivel básico). Abandonar el diseño de referencia (que está totalmente depurado) y diseñar una nueva forma de hacerlo sería una tarea arriesgada. Rara vez se ve a fabricantes de equipos originales como ASUS, Apple o Microsoft alejados de la plataforma de referencia en otra cosa que no sean dispositivos periféricos.

Entonces, volviendo a su pregunta ... ¿podría el portátil ser alimentado por un paquete de baterías en paralelo de una sola celda ... seguro, pero sería mucho más difícil diseñar el dispositivo?

Yo pondría las celdas en serie. El convertidor Buck se puede diseñar para que funcione bien en un rango de voltaje de entrada bastante grande, por lo que puede reducir las celdas a un voltaje tan bajo que no quede energía.

Con varias celdas en paralelo, me preocuparía por una pequeña falta de coincidencia y una celda que intenta hacer retroceder otras celdas cuando se supone que todo está apagado.

En general, un voltaje más alto a una corriente más baja es más fácil de manejar y tendrá menos pérdidas que un voltaje más bajo a una corriente más alta. Esto es asumiendo que todo está en un voltaje "bajo", como por debajo de 20 V o al menos por debajo de 30 V. Preferiría no tener 100 V para conducir su dispositivo de 3.3 V, sino a 11 V versus 7.5 V, el de 11 V Probablemente sea más fácil de usar de manera eficiente.

Una disposición común, especialmente en aplicaciones de uso intensivo de potencia como las CPU modernas, se denomina punto de regulación de carga .

Esto alimenta un voltaje más alto a una corriente más baja alrededor de trazas más delgadas en la placa principal para alimentar a los reguladores de dólar en los lugares donde se necesitan los voltajes más bajos. En ese punto, se convierte en un voltaje más bajo con una corriente más alta y trazas más gruesas.

Esto tiene la ventaja de que el enrutamiento de potencia es más fácil, requiere menos espacio de rastreo, las trazas son más delgadas y se obtienen pérdidas reducidas en los circuitos de alimentación.

Es exactamente la misma idea que tener líneas eléctricas de alto voltaje para transferir energía a todo el país y luego transformarlas en voltajes más bajos para el consumo: menos pérdidas de transmisión y cables más delgados.

Y, por supuesto, para eso desea un voltaje más alto, no un voltaje más bajo. Así que comienza con un arreglo de batería de alto voltaje para facilitarle la vida. Después de todo, aumentar a 12v desde 3.7v hasta luego volver a 3.3v o 1.8v sería un gran desperdicio.