行動電源

行動電源（Power bank，Mobile power pack）是一種可隨身攜帶、自身能儲備電能、主要為手持式行動裝置等消費電子產品（例如行動電話、筆記型電腦）充電的便攜充電器，特別應用在沒有外部電源供應的場合。其主要組成部份包括：用作電能儲存的電池、穩定輸出電壓的電路（直流-直流轉換器）及充電器電路用作為內建電池充電，有極少數行動電源沒有充電電路，但現已近乎絕跡。

行動電源的出現源於智慧型手機的出現，功能較其之前的同類產品強大得多，使用者頻密使用令耗電量急增，特別是iPhone首創配上不可由使用者更換的內建電池設計，電池耗盡時不可即時更換另一充滿的電池，電池耗盡後要繼續使用隨身攜帶著的iPhone，使用行動電源是至今唯一的方法。及後也常用作為其他手持式移動裝置在沒有外部電源供應的場合充電，但由於其輸出接口為通用性極高的USB接口，使其也被應用作為其他以USB接口作電源輸入端的設備或裝置供電，例如USB LED燈、USB電風扇等。

截至2024年，中華人民共和國是世界上移動電源產銷量最大的國家。在中國大陸，很多酒店都有共享行動電源供住客移動出行時應急使用，可跨省份歸還，每次為手機充電前五分鐘免費。

## 工作原理與組成

### 原理

行動電源的原理簡單，在能找到外部電源供應的場合預先為內建的電池充電，即輸入電能，並以化學能形式預先儲存起來，當需要時，即由電池提供能量及產生電能，以電壓轉換器（直流-直流轉換器）達至所需電壓，由輸出端子（一般是USB接口）輸出供給所需設備提供電源作充電或其他用途。

### 基本組成

行動電源有三個基本功能，包括能量儲存、充電及供電。隨不同設計、用途及操作便利的需要而加有其他功能，例如安全保護、電池狀態檢測及顯示等。

#### 儲能（電池）

為了在沒有外部電源的情況下為其他設備供電，行動電源需要有電池作能量儲存。大部份的行動電源使用的電池為鋰離子電池（Li-ion）或鋰離子聚合物電池（Li-PO），有少部份的行動電源使用鎳氫電池（Ni-MH），早期也有些行動電源使用一次電池。

使用鎳氫或一次電池的行動電源均容許使用者自行更換電池，也有少部份使用鋰離子電池的行動電源容許使用者自行更換電池，這類行動電源所使用的電池多為常見及容量較大的18650鋰離子電池。讓用家可自行更換電池的好處是：

- 當電池電量用盡時，使用者可即時換上預先充滿的電池就可以繼續使用，無需等待電池充電
- 當電量需求不高時，使用者可視情況減少電芯數目，以減輕重量（只能使用一枚電芯的不在此述）
- 當電池老化、使用壽命將盡時，使用者可自行換上新的電芯，以降低成本

但由於必須使用標準尺寸的電池，可更換電池的行動電源的外觀設計有相當限制，例如不可造得較薄。

鋰離子電池（Li-ion）或鋰離子聚合物電池（Li-PO）是當中不論是以重量計或以體積計，能量密度都是最高的，也即最輕及最細。此外，鋰離子/離子聚合物電池在充電及放電過程中的效率也較高（浪費掉的能量/電較少）。但價格也是這些電池中最高，而且因為過充或過放也很容易使電池永久損壞，所以需要有較精密的電子線路控制充放電。由於鋰離子/離子聚合物電池會在高溫下會自燃，安全及穩定性成了極重要的要求，需要有可靠的安全保護電路防止任何導致超溫的情況出現。

鋰離子聚合物電池則沒有硬的外殼，所以重量上鋰離子聚合物電池會略微輕些，而且由於沒有硬殼，便於製成特定尺寸以配合外觀，但鋰離子聚合物電池在充滿電後體積會略為膨脹變大，需要在設計時預留空間，免得電池內壓力過大而做成危險。

鎳氫電池效率較低，而且也較重，但新的低自放電（低漏電）鎳氫電池的自放電比鋰離子電池還低，而且在寒冷環境的性能也比鋰離子或鋰離子聚合物電池佳。

#### 充電及供電

而放電時，由於絕大部份的手持式移動裝置等消費電子產品都接受USB接口標準的電源供電，所以行動電源的輸出端大多跟從USB接口的機械及電器特性要求，結果輸出電壓基本都上是5V，有些行動電源設計成為手提電腦充電，手提電腦有要求非5V電源，所以有少數行動電源輸出電壓並非5V。由於高通快充的普及，市面上也出現支援快充的行動電源。

由於電池電壓與輸出電壓有差距，所以必須使用直流電壓轉換電路將電壓轉換致所需電壓，要求由於考慮電池的耐用性（續航力），對直流電壓轉換電路的效率有一定要求。

現在的電池充電積體電路多含有多樣功能，包括電池過高溫及過低溫的檢測作出溫度保護的功能（包括過高及過低），並基於電池溫度控制及調整充電過程；調整充電速率所需的電壓轉換，這轉換理論上可以線性電路方式對電池充電，但這樣會浪費能量，所以行動電源可算是全都採用開關式電源方式作充電時的電壓轉換，有些積體電路甚至兼備充電及放電所需的電壓轉換功能，充電器也負責。充電器也負責在電池充滿時停止充電。

由於手持式移動裝置等消費電子產品多使用USB micro B插座作充電接口，基於兼容性考慮，行動電源也多使用USB micro B插座作電壓輸入。

#### 其他功能組件

##### 顯示器

大部份的行動電源只有簡單的顯示功能作顯示最基本的資訊，這類產品多以一兩枚單色或多色的LED作顯示操作狀態，有些會用數枚LED顯示內部電池電量。有些行動電源能顯示較多和複雜的資訊，例如：

- 操作模式
- 內部電池資訊
- 電源電壓
- 剩餘電量，餘下電量百分比（%）、安培小時（Ah）
- 輸出端資訊
- 輸出電壓（V）
- 輸出電流 (mA/A)
- 已輸出電量 （mAh/Ah）

##### 快充

若支援快充，基本上微處理器或專用晶片是必需的。

##### 電池安全保護

鋰離子電池或鋰離子聚合物電池容易因處易不當而永久損壞或起火，所以若使用鋰離子電池或鋰離子聚合物電池，那就必需有專用的保護電路以防止損壞或危險。所需要的保護必需包括：

- 過壓保護：不論充滿與否，若因充電導致壓過高而超過預設值時停止充電這個也常稱作過度充電保護，但技術上，即使未充滿也可有過壓發生。
- 過度放電保護：當過度放電，電池電壓等於或低於設定值時停止放電。
- 過流／短路保護：在電流過大或發生短路時停止放電（關斷輸出）。
- 過溫保護：在電池溫度高於或低於設定值時降低充電速度或停止充放電（也可兩者兼有）。

保護被觸發後，通常在情況恢復正常後會自動解除，但過度放電保護需要手動按鍵或充電激活才能解除。

大部份鋰離子電池整合了大部份保護功能在單一模塊內，稱為保護電路模組（Protection Circuit Module，PCM），並靠近電池，這類保護電路模組提供的保護包括：過壓保護、過度放電保護、過流/短路保護，除此之外會有溫度感測用的傳感器，這傳感器多為NTC熱敏電阻，但保護電路模組不會有過溫保護功能，過溫保護功能是由充電電路或處理器配合保護電路模組上的溫度傳感器達成。

## 性能/規格

- 電池容量—以 mAh 或 Ah（安培小時）為單位，一般上，不可自行更換電池的行動電源多會標示其電池容量。
- 輸出規格—指插座數量、插座現格、輸出電壓、輸出電流、及是否支援快充（例如高通快充、USB Power Delivery）等。輸出端插座通常使用 USB-A，但有部分使用 USB-C；而輸入端則通常使用 Micro USB 和 USB-C，但也有部分使用 Mini USB 或是 Lightning。
- 能量轉換效率—電池在充電或放電時本身有能量損耗，而提升電壓的直流電壓轉換電路也有能量損耗，轉換效率會視乎工作環境（溫度、電壓差、輸出電池...等）而改變，業界標準約為80%至90%，以現有科技，高於90%是不可能的。

## 附帶功能

儲備電能並為其他電子裝置提供電源，這是所有行動電源都有的功能，但有些其他功能不是所有行動電源都有：

- 照明：部份行動電源加設有 LED 作照明用。
- 最大功率點追蹤（MPPT）：當以太陽能作電源為行動電源充電時，充電電路的阻抗必須等同太陽能板的「特徵阻抗」才能在太陽能板取得最大的能量，達至此狀態的功能就是最大功率點追蹤，部份使用太陽能充電的行動電源設有此功能。
- 無線充電：有些行動電源能以無線充電作輸入／輸出方式，可支援以無線充電方式為自身或為電子裝置充電。
- 充電及放電同時進行：同時為內部電池充電及為其他電子裝置供電，如此，當電池用盡後就不須等待電池充滿後才能為其他電子裝置充電。

## 監管

世界各國對移動電源的監管要求不一。其中CE認證代表可以在歐盟銷售，FCC認證為美國市場准入認證。

### 中華人民共和國

2023年3月，國家市場監督管理總局決定對移動電源納入強制性產品認證管理，自2024年8月1日起所有生產銷售的移動電源必須取得3C認證，產品認證按照國家標準GB 31241—2022執行。2025年6月28日起，乘坐中國境內航線的旅客所攜帶的移動電源要求產品上有清晰的3C標識且未在召回產品範圍內，不符合要求的充電寶不得攜帶登機。

2026年3月起，國家市場監督管理總局對移動電源產品實施3C認證標誌試點改革，試點產品範圍內新獲得3C認證證書的產品型號除標註原有3C標識外，還需標註追溯二維碼，消費者可通過掃碼查詢產品認證資訊。2027年3月起，所有新出廠的獲證產品型號均需標註追溯二維碼。4月3日，強制性國家標準《移動電源安全技術規範》（GB 47372—2026）發布，新國標對充電寶的安全作進一步要求，同時提出智能管理要求，實現生產全流程管控。根據新國標生產銷售的充電寶需要標註建議安全使用年限以及產品編碼。新國標自2027年4月1日起實施，已購買的充電寶在無異常的情況下仍可正常攜帶使用。

## 旅行限制

由於航空器客艙屬於增壓環境，在航空器客艙內使用移動電源容易產生發熱與自燃，因此在航空器客艙內不允許使用移動電源，亦禁止旅客將其放入託運行李中。國際民航組織在2017年10月修訂了《危險物品安全航空運輸技術細則》，規定移動電源不得在航空器上為電子設備充電或為移動電源充電。2026年3月27日，國際民航組織開始實施新規，規定每名民航乘客最多只能攜帶兩個充電寶。

在中國大陸，中國民用航空局在2014年8月7日印發通知，要求旅客攜帶的移動電源僅可隨身攜帶，且額定能量不超過100Wh；額定能量在101Wh-160Wh之間的須經航空公司批准且僅可攜帶兩個；額定能量超過160Wh或未標註額定能量的禁止攜帶。通知還規定移動電源禁止在機上使用。在鐵路運輸方面，自2022年7月1日起施行的《鐵路旅客禁止、限制攜帶和託運物品目錄》規定旅客可攜帶的移動電源單塊額定能量不超過100Wh。大部分快遞公司因安全因素無法寄遞已拆封的充電寶，但對於未拆封的充電寶仍可以寄遞。

在美國，根據美國聯邦航空管理局的規定，移動電源不得放入託運行李中。100Wh以下的移動電源可以作為隨身行李攜帶，101Wh至160Wh的移動電源在獲得航空公司批准後才可以攜帶。

2025年2月釜山航空391號班機事故發生後，人們對航班上使用移動電源的擔憂開始出現，但各地民航主管部門或航空公司並未嚴格遵守國際民航組織的準則，因此調整對航機上攜帶和使用充電寶的政策。韓國國土交通部自3月1日起禁止在韓國籍航空公司執飛航班上使用移動電源，亦禁止將其放入頭頂行李架內。2025年3月，馬來西亞民航管理局發布指令，乘客應隨身攜帶移動電源，禁止將其放在行李架上。同年2月，長榮航空宣布禁止在航班上使用移動電源。亞洲航空、中華航空、星宇航空、新加坡航空和泰國航空等航司隨後也發布了類似的禁令。同年3月20日，香港航空也發生航班上移動電源起火事故，使香港民航處於3月24日發布通告，自4月7日起，搭乘香港籍航空公司執飛航班的旅客不得在航班上使用移動電源為電子設備充電，或為移動電源充電，亦不得將移動電源放置於行李架上。中國民航局於2025年6月26日發布通知，自6月28日起禁止旅客攜帶沒有3C標識、3C標識不清晰、被召回型號或批次的充電寶乘坐境內航班，但部分機場（如烏魯木齊天山國際機場、瀋陽桃仙國際機場）已於26日提前執行該政策。除境內航班外，部分機場還將實行範圍擴大至國際和地區航班。中國民航局的通知還要求設置不合規充電寶的自棄或暫存區域，但在實際操作中則存在一些差異，大部分機場對不合規充電寶設有暫存期限，超過暫存期限的充電寶將作自棄處理，也有機場不提供暫存服務。有的機場還對不合規充電寶提供郵寄服務。

2026年3月27日，國際民航組織開始實施新規，規定每名民航乘客最多只能攜帶兩個充電寶。

## 圖集

- 移動電源為 Android 手機充電（3.6V 升壓 5V）
- 移動電源為 iPhone 充電（3.6V 升壓 5V）
- 帶包裝的移動電源和充電線（3.6V 升壓 5V）
- 採用 18650 鋰電池的小米移動電源（3.6V 升壓 5V）
- 採用聚合物電池的小米移動電源（3.6V 升壓 5V）
- 為採用 18650 鋰電池組的 DIY 移動電源充電（正在從 20V 降壓至 14.4V）