經常外出給客戶調試板子，準備搞個大功率充電寶帶著，主要方便：
- 給電腦、手機充電
- 調試線路時需要用到烙鐵，客戶的烙鐵一般都保養(yǎng)得不好，自己帶一個typeC 60W的烙鐵
- 輸出大功率的C口配置個逆變器，用來做測試設備供電
- 超薄掌上逆變器300W，PK500W已經在設計中，不久后將分享給大家
設計規(guī)格：
- l雙口設計，C+A，C口100W_MAX，A口60W_MAX，同時輸出最大160W
- l雙口可同時支持充放電功能
- l采用特斯拉車上的電池松下21700鋰電池，7V_5000mA*H，8顆總電量148W*H
- l用亞克力做透明外殼
- l超低待機功耗，畢竟有時候會忘記充電，這點必須要
- l鋰電池采用4串2并，加被動均衡?過流過壓欠壓保護
開始設計原理圖：
↑↑↑ TYPE C 100W
采用H橋架構，可支持同步升壓、同步降壓、升降壓
外接一個休眠電路，靜態(tài)電流1uA一下，超低功耗
↑↑↑ C口最大工作100W，需要專用線材，所以CC線需要單獨5V供電
其工作原理也很簡單，主控芯片工作在快充狀態(tài)時，HLED輸出高電平，此信號用做觸發(fā)開關即可
↑↑↑這里是H橋，根據不同的電壓，使對應的MOS工作，可以靈活調整架構，保證最高效率
↑↑↑另外一路獨立工作，A口，最大工作60W
其原理與100W一樣，調整相應電阻阻值，改變限流功率
你們可能會問A口為啥不做一樣的100W，沒這個標準
鋰電池保護電路
鋰電池組在充放電的過程中最重要的一個環(huán)節(jié)就是均衡環(huán)節(jié)，鋰電池均要求充電過電壓、放電欠電壓、過流、短路的保護。因為你需要保證鋰電池的輸出以及輸出合理到每一節(jié)電池，目前鋰電池最常見的兩種均衡方式是耗能式均衡以及轉能式均衡。
為了給設備提供足夠的電壓，鋰電池包通常由多個電池串聯(lián)而成，但是如果鋰電池之間的容量失配便會影響整個電池包的容量。為此，我們需要對失配的鋰電池進行均衡。
1、鋰電池容量誤差是絕對的，隨著鋰電池的使用，這種誤差在擴大。出廠配組也僅僅可以延遲鋰電池明顯誤差的時間，最終還是要出現嚴重的容量誤差的。所以，誤差是絕對的，做鋰電池保護系統(tǒng)和均衡系統(tǒng)的目的也僅僅是緩解這種誤差和避免誤差帶來的危險而已。容量均衡是不可能的，不應該作為均衡的目標來追求。
2、目前有容量補償的方法，就是把容量高的鋰電池取出一些電量來補償容量低的電池的消耗。這個方法理論上沒有問題，實際做起來非常麻煩，特別是效率難以作高。
3、充電電壓均衡是必要的，否則鋰電池在充電后期會出現部分電池欠充電。部分鋰電池過充電，欠充電影響電池的壽命，過充電會導致出現危險。
4、做放電均衡不如做欠壓保護好，做到任意一個單體鋰電池發(fā)生欠壓都進行斷電保護，防止出現過放電引起的危險。
鋰電池均衡注意事項
在放電期間進行鋰電池均衡所花時間較長。由于放電速度與負載電阻阻值有關，在系統(tǒng)工作時進行均衡效率低。如果在放電期間進行均衡同時希望均衡時間較短，則需要外接一個導通電阻較小的功率晶體管，此類晶體管十分普遍，如MOSFET或FET。
如果希望在放電期間快速均衡，就必須將低阻值電阻與功率晶體管串聯(lián)以降低功率晶體管的功耗。如果沒有這個限流電阻，晶體管會很快地消耗掉鋰電池電能。
在充電期間測量鋰電池電壓并不準確，而且會引起過早的鋰電池均衡。因此，必須周期性地停止充電以便測量電池電壓。在充電期間進行均衡還需要一個導通電阻低的外部功率晶體管以實現電池均衡，這將產生在放電期間均衡相同的局限性。
均衡管理工藝設計在任何一種鋰電池系統(tǒng)中都顯得十分重要，現在均衡管理無論是電動叉車鋰電池系統(tǒng)還是新能源車用鋰電池系統(tǒng)都離不開均衡管理，電池組裝內部均衡管理當中，無論是傳統(tǒng)的鉛酸電池，還是現在很火的鋰電池，性能的好壞不是單只的電芯的性能如何，而是更多取決于整體鋰電池組的均衡管理性能表現。
另外，鋰電池充電限制電壓越高，其容量也就越高，但是超過4.5V就容易鼓包甚至爆炸，且數次循環(huán)后容量也會受到影響。
放電限制電壓越低，容量也會更高，同理，數次循環(huán)后容量也會受到影響甚至是完全失效。
最合適的區(qū)間與電池生產工藝息息相關，一般應用取2.7-4.2V即可，我買的這款松下電池商家說可以放電至2.5V，這個我后面驗證一下。
就像之前某個新能源汽車品牌一樣，車子賣出一段時間后有起火事件發(fā)生，為了保證安全，強制后臺升級其余車輛系統(tǒng)，降低充電限制電壓，但犧牲了容量，也就降低了最大行駛里程數，各行各業(yè)都有其專業(yè)性，需要長時間沉淀積累才能走得更遠。
什么是主動均衡，什么是被動均衡？
其實很簡單，主動均衡，就是將電壓高的電池中的能量釋放出來，充給其他電池，需要配合專用開關電源芯片轉換。
被動均衡，就是將電壓高的電池中的能量用電阻直接放掉。
↑↑↑上線路板
這里用了很多過孔散熱，走線加粗，實際測試長時間工作后，熱成像儀觀察銅箔溫度明顯比較高，可清晰看到走線輪廓，不過我忘記拍照了，下次測試的時候我再拍一下。
元器件全部貼在板子正面，反面需要加導熱膠墊
↑↑↑電感采用18*18mm超大一體電感，實際測試溫度很低，內阻才幾毫歐
↑↑↑線路板
左邊雙口輸出
右邊為接電池，用大電流點焊連接
紅色線是兩個NTC，由于兩路獨立工作，溫度檢測也是單獨分開
一般來說鋰電池溫度超過50度，其性能和安全就需要注意，這里設置50度關機
四顆220uF 25V固態(tài)電容，超低ESR
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開始設計結構件：
↑↑↑ 8顆21700鋰電池比較重，需要固定
畫個結構圖，用3D打印機打印一下，用尼龍材質，強度高
特點：尼龍具有優(yōu)良的韌性、自潤滑性、耐磨性、耐化學性、及耐油性、易著色等優(yōu)點
熱變形溫度：100℃
適用范圍：適合高強度裝配件、承載件，復雜組件，外殼、防水應用。
↑↑↑加上透明亞克力板，
電池倉為多孔結構，為了減輕重量，尼龍材質完全不用擔心結構強度
外圍6片亞克力板，用螺絲固定在電池倉上
↑↑↑最終成品
本次設計非常完美，每一步都精心考慮過，沒有改過版
采用進口252封裝大MOS，加大電流電感，雙路同時工作溫度也不高
就是電池太貴了，費錢
下一步再做個掌上逆變器，支持充電寶20V輸入，輸出220VAC 50Hz，到時候分享給大家。
