要約：携帯機器に対するエンドユーザの満足度(または不満足度)は、多くの場合、バッテリの性能に左右されます。
バッテリ性能の主な測定基準は、バッテリ寿命です。表面上、バッテリ寿命は単純な仕様ですが、実際には、多くの要素が含まれています。これらは、システム負荷の性質(最大負荷電流、中間電流、またはマイクロアンペアレベルを消費する時間の割合)、電源効率、システムパワーマネージメント、バッテリタイプ、および充電方法を含みます。
これらは個々に重要ですが、これらの特性がどの様に相互作用するかによって、エンドユーザに良い印象を残すかどうかが決まります。一般的に、ユーザがバッテリを意識することは良くないことです！最も良い製品は、電池の交換頻度または充電が少なくて済む(例えばTVのリモコン)、またはあまり苦にならない充電(電気歯ブラシ)のようにバッテリを「意識させない」ことです。避けなければならない状況は、ユーザがその製品の機能と同じくらい、バッテリのことを考えることです。
バッテリの種類の選択
製品設計において軽視される課題として、バッテリとシステム間の相互作用があります。バッテリの強さをシステムの要求にマッチさせることが重要です。最も一般的なバッテリタイプは、アルカリ、ニッケル水素(NiNH)、及びリチウムイオンです。これらの間に、互換性はありません。ほとんどの製品には、最も適した選択(バッテリ)があります。
アルカリ電池
アルカリ電池は非充電型ですが、自己放電が非常に少なく実装コストが安い(充電器またはAC電源ジャックが不要)ことで優れています。電力要求が低ければアルカリ電池を選択することが最良ですが、適正に使うためには、静止負荷、または休止電流を絶対に減少させなければなりません。
最もよくある間違いは、オフまたは休止電流を無視して、動作効率のみ考慮することです。µA単位の無駄な電流を10秒間消費するだけでも電池を消耗させて、断続的に使用する製品でも電池を頻繁に交換することが必要になります。皮肉にも、この設計ミスは数年前よりも現在の方が顕著です。その理由は、完全にバッテリを非接続にする機械的なスイッチがソフトウェアスイッチに置き換えられたためです。
再充電可能
アルカリバッテリでは動作負荷電流が大きすぎる場合、再充電可能なバッテリが必要となります。これは、ノートブックパソコン、PDA、及びセルラ電話などのポータブル機器では標準的です。その場合の秘訣は、再充電可能なバッテリを可能な限り面倒ではなくすることです。このために設計を開始する時の最良の方法は、製品を完全にする(または、少なくとも損なうことがない)電池を選択することです。
再充電可能なバッテリの主な選択肢は2つ、ニッケル水素(NiMH)またはリチウムイオンです。
ニッケル水素のコストはリチウムイオンよりも安く、製品の通常の使い方のパターンが電池にとって過酷ではない場合に適しています。その理由はニッケル水素電池が完全充電/完全放電を好み、複雑な充電機能を組み込むことが難しい低コストの製品において特に重要なことです。これは電動工具などのようにバッテリが完全に放電するまで使い切ることが多い製品に適しています。
もう1つ、ニッケル水素が適したパターンはアルカリ電池の代替です。その場合は電池が使い果たされると装置から取り外して、外部の充電器で充電されます。これはディジタルカメラでは一般的ですが、使用者は多々注意しなくてはなりません。
多くの携帯情報機器は、都合良くこのパターンに合いません。PDAとセルラ電話は定期的に充電されますが、放電は散発的です。これらの製品はリチウムイオンバッテリを必要とします。そのパワー重量比に加えて、これらのバッテリには2つ重要な利点があります：自己放電が少ないということと、少しの充電と放電を頻繁に繰り返してもなんら問題が生じないことです。従って、ユーザは製品を使用する際、バッテリの管理を考える必要がありません。
この記事は2003年11号発行の雑誌Portable Designに掲載されました。
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