非专业制作,漏洞百出,望各位专业大佬海涵。
自己做东,本身就是玩,或许自认为能掌控住所做东西的一点性能及可靠性,但在使用价值和投入的比例上,大多是比不过直接买个成品的,比如我这次做的充电宝。
家里的数个充电宝都坏了,究其原因还是锂电池不行了,或者本身那种廉价的电池寿命短,或许是我使用过程中没做好维护。前段时间利用每个月1次免费制PCB的优惠券,做了一个USB快充。在车上用效果不错,放在桌面上,用直流可调电源做成桌面快充也用了一段时间。近几年USB快充协议各个厂家不太统一,虽然协议的识别不难,但自己还是懒得做,于是买了成品的协议控制器SW3516。这个就没有什么技术含量了,我仅仅是照着人家的方案画了一个PCB而已,唯一用了一丁点我设计思路的地方,就是在前面加了一个用MOSFET做的防反电路。话不多说,附上PCB截图和焊接好的照片,因为原理图画幅大,看不清,并且又是照着厂家方案描的,就不传了。
(资料图)
上面的快充模块做好了,测试也正常。工作桌上放一个,因为是4路,可以同时给手机和蓝牙耳机充电,省了插排上的两个位置。这个供电我现在用的12V,工作桌上有个惠普6223,还有固纬GPS2320,用起来还算方便。
快充模块做完了,又想着做个长寿命的锂电池模块。最原始的计划,是用东芝的钛酸锂电池,5个一组,做成12V电池组。因为钛酸锂的低温性能,安全性,和循环次数都比现在充电宝要好,只是能量密度比三元锂低很多。但残酷的现实让我放弃了钛酸锂。钛酸锂电池太贵了,并且个人没有正规渠道买到钛酸锂电池,二手货市场的水太深,买回来的不一定是什么东西。所以做了巨大调整,不用钛酸锂,改用磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂电池,也不好买,那些有名的大电池厂家,根本不零售,二手市场更是风险极大,因为电池这东西运输起来很麻烦,买到了不好的电池,就是卖家给退,怎么邮寄又是问题。网购了4个26700铁锂电池,标称是4Ah,容量、内阻什么的实际多少不知道,认命吧。
锂电池的充放电,涉及到过压欠压保护,选用了CM1041;串联充电,有个均衡,就用简单的电阻均衡,均衡部分用的HY2212。因为充电我可以用直流可调电源,限压限流都可以做到,所以这种一般情况下均衡效果不理想的均衡电路,我只要使用小电流充电,就可以起到稍好的效果了。因为是自己做着玩,我把每个均衡电阻上并了一个发光二极管,这样均衡电路工作时,可以看到。附上原理图:
这个电池板,是4月初做的,但直到五月末,我才焊接这块板。中间的时间,又做了个点焊机。
买的26700电池到了,镍片也到了。电池与镍片的焊接,正规的做法是用点焊机。用电烙铁也可以焊接上,但不知道电烙铁的温度是否会伤到26700电池的内部,所以既然是玩,就玩到底,中途再做个点焊机,以后也能用上。
起初计划用法拉电容做点焊机,因为手里有很多中等功率的MOS管。购物车里放了很多二手的法拉电容,都不便宜。后来突然想起来,十多年前,做电器保护器的时候,定制过一个220v/5v 200A 的变压器,于是便在杂物堆中把这个变压器翻了出来,幸好当年没拆了卖铜。
有了变压器,就做交流点焊机,不用买法拉电容了。交流点焊机,大体原理就是用双向可控硅来控制变压器初级的通断,什么时候通,通多上时间。因为这些内容我以前都做过,所以就没动脑,直接把以前的电路翻出来拼凑一下,重新画了个板。当PCB回来的,自己手工焊件计算RC值的时候,发现当初自己大意了,没注意,不动脑就会出很多弱智的错误。点焊机就献丑了,贴几张点焊后焊接好的图。
做这个东西的初衷就是玩,顺便希望我买的这四个磷酸铁锂电池的循环寿命能长一些。目前看,4个磷酸铁锂中,有一个自放电有点多,其余三个,充满后3.5V以上至少能维持一周;性能不好的那个,大概2天后就降到3.42V了。至于具体的寿命,容量衰减,就等着以后使用才能知道了。
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