经常外出给客户调试板子，准备搞个大功率充电宝带着，主要方便：

1. 给电脑、手机充电
2. 调试线路时需要用到烙铁，客户的烙铁一般都保养得不好，自己带一个typeC 60W的烙铁
3. 输出大功率的C口配置个逆变器，用来做测试设备供电
4. 超薄掌上逆变器300W，PK500W已经在设计中，不久后将分享给大家

设计规格：

• l双口设计，C+A，C口100W_MAX，A口60W_MAX，同时输出最大160W
• l双口可同时支持充放电功能
• l采用特斯拉车上的电池松下21700锂电池，7V_5000mA*H，8颗总电量148W*H
• l用亚克力做透明外壳
• l超低待机功耗，毕竟有时候会忘记充电，这点必须要
• l锂电池采用4串2并，加被动均衡➕过流过压欠压保护

开始设计原理图：

↑↑↑ TYPE C 100W

采用H桥架构，可支持同步升压、同步降压、升降压

外接一个休眠电路，静态电流1uA一下，超低功耗

↑↑↑ C口最大工作100W，需要专用线材，所以CC线需要单独5V供电

其工作原理也很简单，主控芯片工作在快充状态时，HLED输出高电平，此信号用做触发开关即可

↑↑↑这里是H桥，根据不同的电压，使对应的MOS工作，可以灵活调整架构，保证最高效率

↑↑↑另外一路独立工作，A口，最大工作60W

其原理与100W一样，调整相应电阻阻值，改变限流功率

你们可能会问A口为啥不做一样的100W，没这个标准

锂电池保护电路

锂电池组在充放电的过程中最重要的一个环节就是均衡环节，锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护。因为你需要保证锂电池的输出以及输出合理到每一节电池，目前锂电池最常见的两种均衡方式是耗能式均衡以及转能式均衡。

为了给设备提供足够的电压，锂电池包通常由多个电池串联而成，但是如果锂电池之间的容量失配便会影响整个电池包的容量。为此，我们需要对失配的锂电池进行均衡。

1、锂电池容量误差是绝对的，随着锂电池的使用，这种误差在扩大。出厂配组也仅仅可以延迟锂电池明显误差的时间，最终还是要出现严重的容量误差的。所以，误差是绝对的，做锂电池保护系统和均衡系统的目的也仅仅是缓解这种误差和避免误差带来的危险而已。容量均衡是不可能的，不应该作为均衡的目标来追求。

2、目前有容量补偿的方法，就是把容量高的锂电池取出一些电量来补偿容量低的电池的消耗。这个方法理论上没有问题，实际做起来非常麻烦，特别是效率难以作高。

3、充电电压均衡是必要的，否则锂电池在充电后期会出现部分电池欠充电。部分锂电池过充电，欠充电影响电池的寿命，过充电会导致出现危险。

4、做放电均衡不如做欠压保护好，做到任意一个单体锂电池发生欠压都进行断电保护，防止出现过放电引起的危险。

锂电池均衡注意事项

在放电期间进行锂电池均衡所花时间较长。由于放电速度与负载电阻阻值有关，在系统工作时进行均衡效率低。如果在放电期间进行均衡同时希望均衡时间较短，则需要外接一个导通电阻较小的功率晶体管，此类晶体管十分普遍，如MOSFET或FET。

如果希望在放电期间快速均衡，就必须将低阻值电阻与功率晶体管串联以降低功率晶体管的功耗。如果没有这个限流电阻，晶体管会很快地消耗掉锂电池电能。

在充电期间测量锂电池电压并不准确，而且会引起过早的锂电池均衡。因此，必须周期性地停止充电以便测量电池电压。在充电期间进行均衡还需要一个导通电阻低的外部功率晶体管以实现电池均衡，这将产生在放电期间均衡相同的局限性。

均衡管理工艺设计在任何一种锂电池系统中都显得十分重要，现在均衡管理无论是电动叉车锂电池系统还是新能源车用锂电池系统都离不开均衡管理，电池组装内部均衡管理当中，无论是传统的铅酸电池，还是现在很火的锂电池，性能的好坏不是单只的电芯的性能如何，而是更多取决于整体锂电池组的均衡管理性能表现。

另外，锂电池充电限制电压越高，其容量也就越高，但是超过4.5V就容易鼓包甚至爆炸，且数次循环后容量也会受到影响。

放电限制电压越低，容量也会更高，同理，数次循环后容量也会受到影响甚至是完全失效。

最合适的区间与电池生产工艺息息相关，一般应用取2.7-4.2V即可，我买的这款松下电池商家说可以放电至2.5V，这个我后面验证一下。

就像之前某个新能源汽车品牌一样，车子卖出一段时间后有起火事件发生，为了保证安全，强制后台升级其余车辆系统，降低充电限制电压，但牺牲了容量，也就降低了最大行驶里程数，各行各业都有其专业性，需要长时间沉淀积累才能走得更远。

什么是主动均衡，什么是被动均衡？

其实很简单，主动均衡，就是将电压高的电池中的能量释放出来，充给其他电池，需要配合专用开关电源芯片转换。

被动均衡，就是将电压高的电池中的能量用电阻直接放掉。

↑↑↑上线路板

这里用了很多过孔散热，走线加粗，实际测试长时间工作后，热成像仪观察铜箔温度明显比较高，可清晰看到走线轮廓，不过我忘记拍照了，下次测试的时候我再拍一下。

元器件全部贴在板子正面，反面需要加导热胶垫

↑↑↑电感采用18*18mm超大一体电感，实际测试温度很低，内阻才几毫欧

↑↑↑线路板

左边双口输出

右边为接电池，用大电流点焊连接

红色线是两个NTC，由于两路独立工作，温度检测也是单独分开

一般来说锂电池温度超过50度，其性能和安全就需要注意，这里设置50度关机

四颗220uF 25V固态电容，超低ESR

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开始设计结构件：

↑↑↑ 8颗21700锂电池比较重，需要固定

画个结构图，用3D打印机打印一下，用尼龙材质，强度高

特点：尼龙具有优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学性、及耐油性、易着色等优点

热变形温度：100℃

适用范围：适合高强度装配件、承载件，复杂组件，外壳、防水应用。

↑↑↑加上透明亚克力板，

电池仓为多孔结构，为了减轻重量，尼龙材质完全不用担心结构强度

外围6片亚克力板，用螺丝固定在电池仓上

↑↑↑最终成品

本次设计非常完美，每一步都精心考虑过，没有改过版

采用进口252封装大MOS，加大电流电感，双路同时工作温度也不高

就是电池太贵了，费钱

下一步再做个掌上逆变器，支持充电宝20V输入，输出220VAC 50Hz，到时候分享给大家。