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锂电池:充电宝的“心脏”

要说自制充电宝,锂电池绝对是核心中的核心。现在市面上主流的充电宝用的都是锂电池,为啥呢?这得从锂电池的特性说起。锂电池能量密度高,就拿常见的18650锂电池来说,一节3500mAh的18650锂电池,体积也就跟咱们的手指差不多粗细,🏐【】却能储存不少电量。而且它自放电率低,充满电放那儿,过段时间拿出来还能用。更重要的是,锂电池没有记忆效应,不像以前的镍镉电池,得把电放完再充满,不然容量会越来越小。寿命也长,正常使用个几年没问题。要是想自制充电宝,选锂电池准没错。不过选的时候可得注意,电池电压最好选3.7V的(de),而(ér)且(qiě)电(diàn)池(chí)之(zhī)间(jiān)的(de)电(diàn)压(yā)要(yào)相(xiāng)等(děng),不(bù)然(rán)并(bìng)联(lián)起(qǐ)来(lái)容(róng)易(yì)出(chū)问(wèn)题(tí)。

自(zì)制(zhì)充(chōng)电(diàn)宝(bǎo)电(diàn)路板(bǎn)探(tàn)秘(mì)

充(chōng)电(diàn)电(diàn)路:给(gěi)电(diàn)池(chí)“喂(wèi)饱(bǎo)饭(fàn)”

有(yǒu)了(le)电(diàn)池(chí),还(hái)得(de)有(yǒu)充(chōng)电(diàn)电(diàn)路,不(bù)然(rán)这(zhè)电(diàn)池(chí)可(kě)没(méi)法(fǎ)“吃(chī)饱(bǎo)”。充(chōng)电(diàn)电(diàn)路就(jiù)像(xiàng)是(shì)给(gěi)电(diàn)池(chí)喂(wèi)饭(fàn)的(de)“厨(chú)师(shī)”,得(de)掌(zhǎng)握(wò)好(hǎo)火(huǒ)候(hou)。现(xiàn)在(zài)充(chōng)电(diàn)电(diàn)路主要(yào)分(fēn)线(xiàn)性(xìng)式(shì)和(hé)切(qiè)换(huàn)式(shì)两(liǎng)种(zhǒng)。线(xiàn)性(xìng)式(shì)充(chōng)电(diàn)IC成(chéng)本(běn)低(dī),接(jiē)脚(jiǎo)数(shù)少(shǎo),用(yòng)到(dào)的(de)被(bèi)动(dòng)组(zǔ)件(jiàn)也(yě)少(shǎo),但(dàn)是(shì)功(gōng)率(lǜ)损(sǔn)耗(hào)大(dà)。要(yào)是(shì)散(sàn)热(rè)不(bù)好(hǎo),比(bǐ)如(rú)用(yòng)塑(sù)料(liào)外(wài)壳(ké)的(de)充(chōng)电(diàn)宝(bǎo),线(xiàn)性(xìng)式(shì)充(chōng)电(diàn)IC就(jiù)没(méi)法(fǎ)提(tí)供(gōng)大(dà)充(chōng)电(diàn)电(diàn)流(liú)。一(yī)般(bān)低(dī)容(róng)量(liàng)锂(lǐ)离(lí)子(zi)电(diàn)池(chí)用(yòng)线(xiàn)性(xìng)式(shì)充(chōng)电(diàn)IC还(hái)行(xíng),但(dàn)要(yào)是(shì)想(xiǎng)短(duǎn)时(shí)间(jiān)把(bǎ)电(diàn)池(chí)充(chōng)满(mǎn),那(nà)就(jiù)得(de)用(yòng)切(qiè)换(huàn)式(shì)充(chōng)电(diàn)IC。切(qiè)换(huàn)式(shì)充(chōng)电(diàn)IC利(lì)用(yòng)开(kāi)关高(gāo)频(pín)切(qiè)换(huàn)来(lái)传(chuán)递(dì)能(néng)量(liàng),能(néng)提(tí)供(gōng)大(dà)充(chōng)电(diàn)电(diàn)流(liú),转(zhuǎn)换(huàn)效(xiào)率(lǜ)还(hái)高(gāo),不(bù)会(huì)过(guò)热(rè),适(shì)合(hé)高(gāo)容(róng)量(liàng)电(diàn)池(chí)充(chōng)电(diàn)。就(jiù)拿(ná)常(cháng)见(jiàn)的(de)锂(lǐ)电(diàn)池(chí)充(chōng)电(diàn)来(lái)说(shuō),一(yī)般(bān)采用(yòng)三(sān)段(duàn)充(chōng)电(diàn)法(fǎ),先(xiān)是(shì)预(yù)先(xiān)充(chōng)电(diàn)模(mó)式(shì),这(zhè)时(shí)候(hou)电(diàn)流(liú)比(bǐ)较(jiào)小(xiǎo),就(jiù)像(xiàng)给(gěi)电(diàn)池(chí)“热(rè)热(rè)身(shēn)”;然(rán)后(hòu)是(shì)定(dìng)电(diàn)流(liú)充(chōng)电(diàn)模(mó)式(shì),以(yǐ)恒(héng)定(dìng)电(diàn)流(liú)快(kuài)速(sù)充(chōng)电(diàn);最(zuì)后(hòu)是(shì)定(dìng)电(diàn)压(yā)充(chōng)电(diàn)模(mó)式(shì),当(dāng)电(diàn)池(chí)电(diàn)压(yā)快(kuài)到(dào)额(é)定(dìng)值(zhí)时(shí),电(diàn)流(liú)逐(zhú)渐(jiàn)减(jiǎn)小(xiǎo),防(fáng)止(zhǐ)过(guò)充(chōng)。要(yào)是(shì)充(chōng)电(diàn)电(diàn)压(yā)超(chāo)过(guò)4.2V,电(diàn)池(chí)可(kě)就(jiù)危(wēi)险(xiǎn)了(le),容(róng)易(yì)发(fā)生(shēng)爆(bào)炸(zhà)等(děng)事(shì)故(gù)。所(suǒ)以(yǐ)充(chōng)电(diàn)电(diàn)路得(de)设(shè)计(jì)好(hǎo),保(bǎo)证(zhèng)终(zhōng)止(zhǐ)充(chōng)电(diàn)电(diàn)压(yā)精(jīng)度(dù)在(zài)额(é)定(dìng)值(zhí)的(de)±0.5%之(zhī)内(nèi)。

升(shēng)压(yā)电(diàn)路:让(ràng)电(diàn)压(yā)“变(biàn)身(shēn)”

电(diàn)池(chí)充(chōng)满(mǎn)电(diàn)了(le),怎(zěn)么(me)给(gěi)手(shǒu)机(jī)等(děng)设(shè)备(bèi)充(chōng)电(diàn)呢(ne)?这(zhè)就(jiù)得(de)靠(kào)升(shēng)压(yā)电(diàn)路了(le)。手(shǒu)机(jī)等(děng)设(shè)备(bèi)一(yī)般(bān)需(xū)要(yào)5V的(de)电(diàn)压(yā),而锂电池电压也就3.7V左右,升压电路就像个“魔法师”,能把3.7V的电压变成5V。现在市面上有很多集成了升压转换器、锂电池充电管理和电池电量指示的多功能电源管理IC,比如IP5306。这IC可厉害了,同步升压系统能提供最大2.4A的输出电流,转换效率高达92%。空载的时候,它还能自动进入休眠状态,静态电流降到100uA,特别省电。就拿实际测试来说,电池电压在3.7V时,用IP5306升压到5V输出2.4A电流,效率能达到91.2%,接近它宣称的92%效率。不过当电池电压(yā)降(jiàng)到(dào)3V时(shí),效(xiào)率(lǜ)就(jiù)只(zhǐ)有(yǒu)86.9%了(le),要(yào)是(shì)电(diàn)池(chí)电(diàn)压(yā)低(dī)于(yú)3V,还(hái)会(huì)进(jìn)入(rù)保(bǎo)护(hù)状(zhuàng)态(tài),不(bù)工(gōng)作(zuò)输(shū)出(chū)。而(ér)且(qiě)这(zhè)IC还(hái)有(yǒu)自(zì)适(shì)应(yīng)充(chōng)电(diàn)电(diàn)流(liú)调(diào)节(jié)功(gōng)能(néng),能(néng)根(gēn)据(jù)输(shū)入(rù)电(diàn)源(yuán)的(de)情(qíng)况(kuàng)自(zì)动(dòng)调(diào)整(zhěng)充(chōng)电(diàn)电(diàn)流(liú),特(tè)别(bié)智(zhì)能(néng)。

当(dāng)下(xià)热点:快充与无线充的融合

现在快充和无线充可是充电领域的热点话题。很多手机都支持快充,像PD3.0、SCP、VOOC等快充协议,充电速度那叫一个快。要是自制充电宝,也得跟上这个潮流。有些DIY爱好者就自制了支持多种快充协议的充电宝,比如支持SCP、VOOC、PD3.0等,最大功率能达到15W,给手机充电能节省不少时间。还有无线充,现在很多公共场所都有无线充电座,要是充电宝也能无线充电,那多方便。有高手就自制了支持15W无线充TX和10W无线充RX的充电宝,把无线充电线圈和充电电路结合起来,实现了无线充电功能。不过无线充的效率相对有线充来说要低一些,而且对充电距离和位置要求比较严格,但这也是未来充电发展的一个🆙【】方向。

个人经验与见解:自制充电宝的注意事项

我自己也尝试过自制充电宝,在这个过程中可是积累了不少经验。首先,选材料可得慎重。电池一定要选质量好的,别贪便宜买那些三无产品,不然容易出安全问题。电路板也得选可靠的,像那些集成了多种功能的电源管理IC,用起来方便又安全。焊接的时候也得小心,特别是焊接电池的时候,电烙铁功率不能太大,在电池上停留的时间也不能太长,不然会影响电池寿命。我有个朋友,焊接的时候没注意,把电池烫坏了,结果充电宝还没用就🈺报废了。还有,外壳的设计也很重要。要是用透明亚克力板做外壳,既美观又能看到里面的电路,但是得注意亚克力板的切割和打磨,不然边缘不光滑容易划伤手。而且外壳得能固定好电池和电路板,防止它们在里面晃动。另外,安全保护措施也不能少,像过充保护、过放保护、短路保护等,这些都得设计好,不然充电宝用起来可不放心。

自制充电宝其实并不难,只🌵要掌握了锂电池、充电电路、升压电路这些关键知识,再跟上快充和无线充的热点潮流,注意一些细节问题,就能做出一个既实用又安全的充电宝。大家要是有兴趣,不妨也动手试试,说不定能做出一个独一无二的充电宝呢!

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